Question

13．請你根據(jù)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．實驗儀器如圖所示（導管、橡皮塞等未畫出）：

實驗藥品：5%雙氧水、二氧化錳、高錳酸鉀、大理石、稀鹽酸、稀硫酸
【比較研究】請?zhí)顚懴卤?br />

制取氣體	反應物的狀態(tài)	反應條件	收集方法和依據(jù)
氧氣	固體	加熱	排水集氣法	O2難溶于水
二氧化碳	固體和液體	常溫

【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，此反應的化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
下列是該同學部分實驗操作，其中不合理的是D．
A．先檢查裝置的氣密性，后加藥品     B．先放置酒精燈，后固定試管
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
（2）四位同學根據(jù)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．

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；能夠使反應隨時停止和發(fā)生的裝置是D．

Answer 1

分析 【比較研究】氣體的收集方法主要由氣體的密度和溶水性決定．
【實踐研究】（1）根據(jù)所選儀器組裝裝置，看其發(fā)生裝置和收集裝置的類型，選擇合適的方法；熟記實驗室制取氧氣的操作步驟．
（2）根據(jù)每種裝置的注意事項和使用方法進行分析．

解答 解：【[比較研究]二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，只能用向上排空氣法收集．故答案為：向上排空氣法；二氧化碳密度比空氣大；
【實踐研究】（1）所選儀器組裝的發(fā)生裝置屬于固-固加熱型，收集裝置屬于排水法，根據(jù)所提供的藥品應選擇的制氧氣的方法是加熱高錳酸鉀這一方法．實驗結束時要先撤導管，后熄滅酒精燈；加熱高錳酸鉀生成的是錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，故答案為：高錳酸鉀；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D；
A、先檢查裝置的氣密性，再裝藥品，說法正確；B、應先放置酒精燈，然后根據(jù)酒精燈外焰的大致位置固定試管，故B說法錯誤；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，因此此操作順序錯誤，故C說法錯誤；D、實驗結束先將導管移出水面，后熄滅酒精燈，否則會造成冷水倒流，試管炸裂，故D說法正確．故選BC；
（2）A裝置的導氣管伸到試管底部，會造成生成的氣體不能導出，因而A裝置可能收集不到氣體；裝置用注射器滴加稀鹽酸，依據(jù)反應需要加入鹽酸反應開始反應，不加鹽酸反應即停，可控制反應的速率，但是控制反應的速率，而不能隨時發(fā)生隨時停止，注意速度和起止是兩個概念；使用D裝置時，將固體藥品裝在銅網(wǎng)兜中，液體藥品裝在錐形瓶中，需要氣體時將銅網(wǎng)兜伸入液體藥品中，不需要氣體時將銅網(wǎng)兜從液體藥品中拿出．故答案為：A；D．

點評 實驗室制取氣體的發(fā)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(jù)實際需要選擇合適的組裝方法．