Question

18．請(qǐng)你根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品參與實(shí)驗(yàn)室氣體制備的研究與實(shí)踐．實(shí)驗(yàn)儀器如圖1所示（導(dǎo)管、橡皮塞等未畫出）

實(shí)驗(yàn)藥品：氯酸鉀、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、高錳酸鉀
【比較研究】請(qǐng)?zhí)顚懴卤?br />

制取氣體	反應(yīng)物的狀態(tài)	反應(yīng)條件	收集方法和依據(jù)
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	常溫	向上排空氣法	密度比空氣大

【實(shí)踐研究】
（1）某同學(xué)選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置，該同學(xué)選用的藥品是高錳酸鉀．寫出其化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．下列是該同學(xué)部分實(shí)驗(yàn)操作，其中不合理的是C．
A．先檢查裝置的氣密性，后加藥品     B．先均勻預(yù)熱試管，后對(duì)準(zhǔn)藥品加熱
C．先將導(dǎo)管伸入集氣瓶，后加熱試管   D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束先將導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈
（2）四位同學(xué)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器分別設(shè)計(jì)了如圖2四套制取和收集二氧化碳的裝置．
他們對(duì)設(shè)計(jì)的裝置相互進(jìn)行了交流評(píng)價(jià)．其中可能收集不到二氧化碳?xì)怏w的裝置是A；能夠使反應(yīng)隨時(shí)停止和發(fā)生的裝置是D．用澄清石灰水可鑒定CO₂氣體，請(qǐng)寫出化學(xué)方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
【反思小結(jié)】
氣體制取和收集裝置的選擇依據(jù)
發(fā)生裝置--反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件；
收集裝置--氣體密度和氣體是否與水反應(yīng)．

Answer 1

分析 【比較研究】表中需要完成的是收集方法和理論依據(jù)．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(yīng)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(shí)踐研究】（1）要回答選用藥品需要分析所選發(fā)生裝置，根據(jù)發(fā)生裝置判斷反采取的反應(yīng)原理，再由反應(yīng)原理來推斷所取用藥品；并對(duì)操作中的先后進(jìn)行分析．
（2）對(duì)裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)，本題要對(duì)裝置正確性--能利用該裝置完成制取實(shí)驗(yàn)--進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)裝置優(yōu)點(diǎn)--隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止--進(jìn)行評(píng)價(jià)．
【反思小結(jié)】對(duì)收集裝置的理論依據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充．通過實(shí)際探究過程分析，補(bǔ)充理論依據(jù)．

解答 解：
【比較研究】二氧化碳?xì)怏w密度比空氣大，能溶于水，收集時(shí)應(yīng)采取向上排空氣法．故答：向上排空氣法，密度比空氣大．
【實(shí)踐研究】（1）根據(jù)“選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置”進(jìn)行分析，儀器中出現(xiàn)了f酒精燈和g水槽，可知該同學(xué)制取氧氣的發(fā)生裝置為固體加熱型，則所使用的藥品應(yīng)為高錳酸鉀；收集方法采取了排水集氣法．故答：高錳酸鉀．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
操作先后 A、制取氣體的操作中，在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(fèi)；故此操作順序正確；
B、先均勻預(yù)熱試管，后對(duì)準(zhǔn)藥品加熱；故此順序?qū)儆谡�確操作；
C、先伸入導(dǎo)管再加熱進(jìn)行反應(yīng)，會(huì)造成裝置內(nèi)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(cuò)誤；
D、該同學(xué)是采取排水法收集氧氣的，在收集完成后，應(yīng)先把導(dǎo)管從水中移出再熄滅酒精燈，以防止水倒流；故此操作屬正確操作．
故選C．
（2）裝置A中發(fā)生裝置部分，玻璃導(dǎo)管幾乎伸到試管底部，加入一定稀鹽酸后，導(dǎo)管口可能被液封，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w不能排出，故使用此裝置將有可能收集不到二氧化碳?xì)怏w；要達(dá)到“隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止”反應(yīng)的目的，需要解決固體和液體可根據(jù)需要接觸或分離，由于D裝置中盛放碳酸鈣的銅網(wǎng)可上下移動(dòng)，滿足隨時(shí)接觸隨時(shí)分離的要求．故選A，D；檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【反思小結(jié)】根據(jù)二氧化碳不采取排水法收集，可發(fā)現(xiàn)，能溶于水或能與水發(fā)生反應(yīng)的氣體都不適合使用排水法收集．故答：氣體是否與水反應(yīng)；
答案：
【比較研究】

制取氣體	反應(yīng)物的狀態(tài)	反應(yīng)條件	收集方法和依據(jù)
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	常溫	向上排空氣法	密度比空氣大

【實(shí)踐研究】
（1）高錳酸鉀  2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；  BC 
（2）A   D    Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
（3）氣體是否與水反應(yīng)

點(diǎn)評(píng) 對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體注意從原理-裝置-操作的相互關(guān)系的角度進(jìn)行理解與掌握．對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體要注意從原理-裝置-操作相互關(guān)系的角度進(jìn)行理解與掌握，本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式既考查了對(duì)課本知識(shí)的運(yùn)用能力，又培養(yǎng)了同學(xué)們的動(dòng)腦、動(dòng)手的能力．