Question

（2013?高淳縣二模）請你根據提供的實驗儀器和藥品參與實驗室氣體制備的研究與實踐．實驗儀器如下圖所示（導管、橡皮塞、玻璃片等未畫出）：

實驗藥品：二氧化錳、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、高錳酸鉀
【比較探究】請填寫下表

制取氣體	反應物狀態	反應條件	收集方法和依據
氧氣	固體	加熱	排水 集氣法	O2不易溶于水
二氧化碳	固體和液體	不需加熱	向上排空氣法	二氧化碳的密度大于空氣

【實踐研究】
（1）某同學選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置，該同學選用的藥品是

高錳酸鉀

．
（2）下列是該同學部分實驗操作，其中不合理的是

BCD

．
A．先檢查裝置的氣密性，后加藥品
B．先固定試管，后放置酒精燈
C．先將導管伸入集氣瓶，后加熱試管
D．實驗結束先熄滅酒精燈，后將導管移出水面
（3）四位同學根據提供的實驗儀器分別設計了下列四套制取和收集二氧化碳的裝置．

①寫出實驗室制CO₂的化學方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

．
②他們對設計的裝置相互進行了交流評價，其中可能收集不到二氧化碳氣體的裝置是

A

；D裝置能夠使反應隨時停止和發生，若將其中的銅網兜換成鐵絲網，后果是

制得的氣體中混有氫氣而不純

．
③若用制取CO₂的正確裝置制氧氣，反應的化學方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．

Answer 1

分析：【比較探究】表中需要完成的是收集方法、發生裝置的選擇及理論依據．收集裝置有三種：排水集氣法（適用于不溶或難溶于水的且不能與水反應的氣體）、向上排空氣法（密度大于空氣）和向下排空氣法（密度小于空氣）；
【實踐研究】（1）要回答選用藥品需要分析所選發生裝置，根據發生裝置判斷采取的反應原理，再由反應原理來推斷所取用藥品；
（2）關鍵實驗的注意事項及步驟對操作中的先后進行分析；
（3）①實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，其中的碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳、水和氯化鈣，寫出反應的方程式；
②關鍵發生裝置的收集裝置的特點及實驗的注意事項分析裝置的正確性；根據鐵的活動性比銅強分析；
③過氧化氫溶液和二氧化錳的作用產生水和氧氣，寫出反應的方程式．

解答：解：【比較研究】因為氧氣不易溶于水，故可以采用產生排空氣法收集；
實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，反應物的狀態屬于固體和液體的反應；采取向上排空氣法二氧化碳，說明二氧化錳的密度比空氣大；
【實踐研究】（1）根據“選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置”進行分析，儀器中出現了f酒精燈和g水槽，可知該同學制取氧氣的發生裝置為固體加熱型，則所使用的藥品應為高錳酸鉀；收集方法采取了排水集氣法．故答：高錳酸鉀；
（2）A、制取氣體的操作中，在檢查裝置的氣密性確定裝置不漏氣后再加入藥品，以防裝置因漏氣需要更換儀器而造成藥品浪費；故此操作順序正確；
B、固定儀器時一般是“從下向上”的原則，如果不考慮酒精燈就隨意固定試管，可能會出現試管高度過低而放不下酒精燈的情況；當然也可能出現試管過高酒精燈火焰不能加熱到試管的情況；故此順序屬于錯誤操作；
C、先伸入導管再加熱進行反應，會造成裝置內空氣沒能排出而和氧氣混在一起被收集，收集氧氣不純；故此操作順序錯誤；
D、該同學是采取排水法收集氧氣的，在收集完成后，應先把導管從水中移出再熄滅酒精燈，以防止水倒流；故此操作屬錯誤操作．
故選項為：BCD；
（3）①實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，其中的碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳、水和氯化鈣，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
②A裝置玻璃導管幾乎伸到試管底部，加入一定稀鹽酸后，導管口可能被液封，產生的二氧化碳氣體不能排出，則收集不到二氧化碳；其余的都正確；
③過氧化氫溶液和二氧化錳的作用產生水和氧氣，反應的方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑．
故答案為：【比較探究】排水    固體和液體   密度比空氣大；
【實踐研究】（1）高錳酸鉀；（2）BCD；（3）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O； ②A； 制得的氣體中混有氫氣而不純；  ③2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑．

點評：實驗室制取氣體的發生裝置主要有固-固加熱型和固-液不加熱型，收集裝置主要有排水法、向上排空氣法和向下排空氣法，每種裝置又有許多的組裝方法，要根據實際需要選擇合適的組裝方法；解此類題的關鍵還是要熟記常用氣體的發生裝置和收集裝置與選取方法及其依據．