Question

14．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)儀器如圖所示．
實(shí)驗(yàn)藥品：氯酸鉀、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、高錳酸鉀
【比較探究】請?zhí)顚懴卤恚?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	排水法	O2不易溶于水
二氧化碳	固體和液體	常溫	向上排空氣法	二氧化碳密度比空氣大、能溶于水

【實(shí)踐研究】
（1）小李同學(xué)選擇儀器制取并收集氧氣，已知他使用了儀器①③⑤⑥，那么他還需要使用上圖儀器中的⑧⑨（填序號）；該同學(xué)選用的藥品是高錳酸鉀，制氧氣的化學(xué)方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；該發(fā)生裝置檢查氣密性的方法是：把導(dǎo)管的一端浸在水里，用手緊貼試管外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明該裝置不漏氣．
（2）小張同學(xué)正在收集一瓶CO₂，不知是否收集滿了，其驗(yàn)滿方法是將燃著的木條放在集氣瓶口，如木條熄滅，則已收集滿．檢驗(yàn)一瓶氣體是不是CO₂方法是向瓶中倒入澄清的石灰水，變渾濁則是二氧化碳，該過程中，發(fā)生的化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）四位同學(xué)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器分別設(shè)計(jì)了下列四套制取和收集二氧化碳的裝置．

他們對設(shè)計(jì)的裝置相互進(jìn)行了交流評價(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．根據(jù)提供的藥品制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 【比較探究】
根據(jù)氣體的性質(zhì)可以選擇收集氣體的方法；
【實(shí)踐研究】
（1）小李同學(xué)選擇制取并收集氧氣的儀器中有酒精燈，說明是利用加熱固體的方法制取氧氣，所給藥品無二氧化錳，則是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，據(jù)此選擇所用儀器、書寫方程式；并據(jù)檢查裝置氣密性的方法解答；
（2）驗(yàn)滿二氧化碳的方法是將燃著的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否熄滅進(jìn)行判斷；檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，并u放于原理書寫方程式；
（3）根據(jù)裝置特點(diǎn)分析解答，并據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式．

解答 解：【比較探究】
二氧化碳的密度大于空氣、能溶于水，因此用向上排空氣法收集；
【實(shí)踐研究】
（1）小李同學(xué)選擇制取并收集氧氣的儀器中有酒精燈，說明是利用加熱固體的方法制取氧氣，不能用雙孔塞，所用單孔塞是彎曲的，說明是用排水法收集氧氣，所以還需要水槽；所給藥品無二氧化錳，則是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；檢查氣密性的方法是：把導(dǎo)管的一端浸在水里，用手緊貼試管外壁，若導(dǎo)管口有 氣泡冒出，則說明該裝置不漏氣；
（2）驗(yàn)滿二氧化碳的方法是將燃著的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否熄滅進(jìn)行判斷；檢驗(yàn)一瓶氣體是不是CO₂方法是：向瓶中倒入澄清的石灰水，變渾濁則是二氧化碳，二氧化碳與石灰水的主要成分氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）A中的導(dǎo)管伸入試管太深，可能收集不到二氧化碳?xì)怏w；
裝置D中，通過上下移動(dòng)銅絲能使反應(yīng)物隨時(shí)接觸或分離，因此能夠使反應(yīng)隨時(shí)停止和發(fā)生；
大理石的主要成分碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
故答案為：向上排空氣法； 二氧化碳密度比空氣大、能溶于水；
（1）⑧⑨；高錳酸鉀；  2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；  氣泡冒出；
（2）將燃著的木條放在集氣瓶口，如木條熄滅，則已收集滿；向瓶中倒入澄清的石灰水，變渾濁則是二氧化碳；    CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）A；  D；  CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要掌握相關(guān)知識，并能依據(jù)所學(xué)知識學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．