Question

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．實驗儀器如圖所示（導管、橡皮塞等未畫出）：

實驗藥品：氯酸鉀、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、高錳酸鉀、二氧化錳
【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
氧氣	固體	加熱	排水集氣法	O2難溶于水
二氧化碳		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

氯酸鉀

和

二氧化錳

．其反應化學方程式為

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

；下列是該同學部分實驗操作，其中不合理的是

BC

．
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．實驗結束先將導管移出水面，后熄滅酒精燈
（2）在使用儀器f時有很多要注意的事項，請你任意寫出一點

不能用嘴吹滅，要用燈帽蓋滅（合理均可）

．
（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．

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

．檢驗CO₂氣體的化學方程式為

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
【反思小結】
（1）確定氣體發(fā)生裝置應考慮的因素是

反應物狀態(tài)

和

反應條件

，確定氣體收集裝置應考慮的因素是氣體密度、氣體溶解性和

能否與水反應

．
（2）C+O₂

點燃  .

CO₂ 是我們最熟悉的反應，生成物也只有CO₂，為什么在實驗室我們不利用碳的燃燒來制取CO₂，其主要原因是

反應物中有氣體參加，很難收集到純凈的CO₂氣體（合理均可）

．

Answer 1

分析：【比較研究】依據制取二氧化碳所用藥品的狀態(tài)及二氧化碳的密度和溶解性分析解答；
【實踐研究】（1）根據發(fā)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；并據制取氧氣的實驗步驟和注意事項分析回答；
（2）根據酒精燈的使用分析解答；
（3）結合實驗室制取二氧化碳的裝置并根據所給裝置的特點進行分析，要對裝置正確性--能利用該裝置完成制取實驗--進行評價，對裝置優(yōu)點--隨時發(fā)生隨時停止--進行評價；檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，據反應原理書寫方程式；
【反思小結】（1）通過實際探究過程分析，補充理論依據；
（2）不能利用碳燃燒制取二氧化碳，因為反應物中有氧氣，很難收集到純凈的CO₂氣體．

解答：解：【比較研究】實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸，反應物是固體和液體，因二氧化碳的密度比空氣的密度大，且能溶于水，因此收集二氧化碳用向上排空氣法收集；
【實踐研究】（1）選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置，因選用了酒精燈，故是固體加熱，所以選用的藥品是高錳酸鉀或氯酸鉀，氯酸鉀制取氧氣通常需加入二氧化錳，題目中已給出，且有兩個空，故選擇的是氯酸鉀和二氧化錳的混合物；方程式是：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
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；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；故此操作屬正確操作；
（2）在使用酒精燈時有很多注意事項，如：不能用嘴吹滅，要用燈帽蓋滅，不能向燃著的酒精燈里添加酒精，酒精燈不能對點等；
（3）裝置A中發(fā)生裝置部分，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，故使用此裝置將有可能收集不到二氧化碳氣體；要達到“隨時發(fā)生隨時停止”反應的目的，需要解決固體和液體可根據需要接觸或分離；B裝置無法控制反應的停止；裝置C用注射器滴加稀鹽酸，依據反應需要加入鹽酸反應開始反應，依據滴加鹽酸的速度可控制反應的速率，一旦滴入就要反應完畢，而不能使反應隨時發(fā)生隨時停止；由于D裝置中盛放碳酸鈣的銅網可上下移動，滿足隨時接觸隨時分離的要求，故可滿足隨進隨止的要求；
檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，反應的化學方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【反思小結】（1）氣體制取的發(fā)生裝置應根據反應物的狀態(tài)和反應條件來選擇，收集裝置據氣體的密度、溶解性及能否與水反應進行確定；
（2）用碳的燃燒來制取CO₂時，反應物中有氣體參加，很難收集到純凈的CO₂氣體，或燃燒的條件下，很難將其控制在一個密閉的環(huán)境中進行，因而無法收集；
故答案為：【比較研究】

制取氣體	反應物的狀態(tài)	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	常溫	向上排空氣法	密度比空氣大，能溶于水

（1）氯酸鉀；二氧化錳；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；  BC；
（2）不能用嘴吹滅，要用燈帽蓋滅（其它合理答案也可）；
（3）A；D； CO₂+Ca（OH）₂=Ca CO₃↓+H₂O；
【反思小結】
（1）反應物狀態(tài)；反應條件；能否與水反應；
（2）反應物中有氣體參加，很難收集到純凈的CO₂氣體（合理均可）．

點評：對實驗室制取氣體要注意從原理-裝置-操作相互關系的角度進行理解與掌握，本題以實驗探究的形式既考查了對課本知識的運用能力，又培養(yǎng)了同學們的動腦、動手的能力．