Question

实验是科学探究的重要手段．请你根据实验室提供的仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践．仪器如下图所示（导管、橡皮塞等未画出）：

实验药品：氯酸钾、5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾
识别仪器：写出仪器j的名称

水槽

；
比较研究：请填写下表

制取气体	反应物的状态	反应条件	收集方法和依据
氧气	固体	加热	排水集气法	O2难溶于水
二氧化碳	固体和液体	常温	向上排空气	CO2密度比空气大且能溶于水

实践研究：
（1）某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学选用的是

高锰酸钾

；
该反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

下列是该同学部分实验操作，其中不合理的是

C

A．先检查装置的气密性，后加药品       B．先固定试管，后放置酒精灯
C．先将导管伸入集气瓶，后加热试管     D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（2）四位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置．他们对设计的装置相互进行了交流评价．其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是

A

能够使反应随时停止和发生的装置是

D

．
（3）制取CO₂的实验过程中用

燃烧的木条放于集气瓶口，若木条熄灭

，证明气体已集满．
反思小结：气体制取和收集装置的选择依据发生装置------反应物状态和反应条件收集装置------气体密度、气体溶解性和

气体不与水发生反应

．

Answer 1

分析：【识别仪器】依据常用仪器回答；
【比较研究】依据二氧化碳的密度和溶解性确定其收集方法；
【实践研究】（1）要回答选用药品，需要分析所选发生装置，根据发生装置判断反采取的反应原理，再由反应原理来推断所取用药品；并据制取氧气的实验步骤分析回答；
（2）结合实验室制取二氧化碳的装置并根据所给装置的特点进行评价；
（3）根据二氧化碳的验满方法和收集气体的装置选取方法分析解答．

解答：解：【识别仪器】仪器j是水槽；
【比较研究】因二氧化碳的密度比空气的密度大，且能溶于水，因此收集二氧化碳用向上排空气法收集；
【实践研究】（1）选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置，因选用了酒精灯，故是固体加热，所以选用的药品是高锰酸钾或氯酸钾，氯酸钾制取氧气通常需加入二氧化锰，题目中未给出，故选择的是高锰酸钾；方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先伸入导管再加热进行反应，会造成装置内空气没能排出而和氧气混在一起被收集，收集氧气不纯；故C操作错误；
（2）装置A中发生装置部分，玻璃导管几乎伸到试管底部，加入一定稀盐酸后，导管口可能被液封，产生的二氧化碳气体不能排出，故使用此装置将有可能收集不到二氧化碳气体；要达到“随时发生随时停止”反应的目的，需要解决固体和液体可根据需要接触或分离；B装置无法控制反应的停止；装置C用注射器滴加稀盐酸，依据反应需要加入盐酸反应开始反应，依据滴加盐酸的速度可控制反应的速率，一旦滴入就要反应完毕，而不能使反应随时发生随时停止；由于D装置中盛放碳酸钙的铜网可上下移动，满足随时接触随时分离的要求，故可满足随进随止的要求；
【反思小结】气体制取的发生装置应根据反应物的状态和反应条件来选择；
故答案为：【比较研究】

制取气体	反应物的状态	反应条件	收集方法和依据
氧气	固体	加热	排水集气法	O2不易溶于水
二氧化碳	固体和液体	常温	向上排空气法	密度比空气大，能溶于水

（1）高锰酸钾（或氯酸钾）；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；C
（2）A；D；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；反应物的状态和反应的条件；

点评：对实验室制取气体注意从原理-装置-操作的相互关系的角度进行理解与掌握．本题以实验探究的形式既考查了对课本知识的运用能力，又培养同学们的动脑、动手的能力．