Question

从事科学实验的重要环节是进行科学实验的设计．科学实验的正确步骤应为：
（1）明确实验目的；
（2）收集有关资料；
（3）设计合理方案；
（4）进行科学实验．
请你按照以上四步，完成以下实验设计，根据装置图回答（所用装置图序号用字母表示）：

（1）张雨同学欲用高锰酸钾制取并收集比较干燥的氧气，则应选择的装置组合是

 

，反应的化学方程式为

 

；
（2）实验室制取CO₂的药品是

 

和

 

（均填试剂名称），反应的反学方程式为

 

，应选择的制取和收集装置组合是

 

．
（3）通常情况下，乙快（C₂H₂）是一种无色、无味、密度比空气略小，难溶于水的气体．实验室常用块状固体电石（主要成分：CaC₂）与水直接反应制取乙炔，同时生成氢氧化钙．写出实验室制取乙炔的化学方程式

 

设计合理方案：发生装置选用

 

，若要收集到比较纯净的气体应选用的收集装置为

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验室制取氧气的反应原理,二氧化碳的实验室制法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气； 
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
（2）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
（3）根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置．

解答：解：（1）用高锰酸钾制取氧气需要加热，应该用B装置作为发生装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用A装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集，利用排空气法收集的氧气比较干燥；
反应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
故填：BA；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）实验室制取CO₂的药品是大理石或石灰石和稀盐酸，反应的反学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
碳酸钙和稀盐酸反应不需要加热，应该用D装置作为发生装置；
二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用A装置收集．
故填：大理石或石灰石；稀盐酸；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；DA．
（3）电石与水反应的化学方程式为：CaC₂+2H₂O=C₂H₂↑+Ca（OH）₂；
实验室用块状固体电石与水直接反应制取乙炔不需要加热，应该用D装置作为发生装置；
若要收集到比较纯净的乙炔，应该用排水法收集，即用C装置收集．
故填：CaC₂+2H₂O=C₂H₂↑+Ca（OH）₂；D；C．

点评：本题主要考查反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．