Question

15．請(qǐng)你根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品參與實(shí)驗(yàn)室制備氧氣和二氧化碳的研究與實(shí)踐，并將下列空白填寫(xiě)完整．實(shí)驗(yàn)儀器如圖所示（導(dǎo)管、橡皮塞等未畫(huà)出）．

寫(xiě)出以下實(shí)驗(yàn)儀器的名稱e量筒； h錐形瓶；i長(zhǎng)頸漏斗．
實(shí)驗(yàn)藥品：氯酸鉀和二氧化錳、5%雙氧水、碳酸鈣、稀鹽酸、稀硫酸．
【比較研究】請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表

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，能溶于水

【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，
反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）下列是該同學(xué)部分實(shí)驗(yàn)操作，其中不合理的是C，此操作會(huì)導(dǎo)致收集的氧氣不純．
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(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
（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．

①寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
實(shí)驗(yàn)室常用澄清的石灰水來(lái)檢驗(yàn)CO₂氣體，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
②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；
③B裝置中的長(zhǎng)頸漏斗底端要伸入液面以下形成液封．
④C裝置中的注射器可以隨時(shí)添加液體藥品并且能控制反應(yīng)的速率．
⑤D裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止．
【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--由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定
收集裝置-由氣體密度和氣體溶解性決定．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)進(jìn)行分析；
【比較研究】根據(jù)二氧化碳的密度和溶解性確定其收集方法；
【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(lái)推斷所取用藥品；
（3）①根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
根據(jù)氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水進(jìn)行分析；
②根據(jù)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)；
③根據(jù)B裝置中的長(zhǎng)頸漏斗底端要伸入液面以下，形成液封，防止二氧化碳從長(zhǎng)頸漏斗逸出進(jìn)行分析；
④根據(jù)C裝置中的注射器可以隨時(shí)添加液體藥品并且能控制反應(yīng)的速率進(jìn)行分析；
⑤根據(jù)D裝置中上下移動(dòng)銅絲，可以實(shí)現(xiàn)固體和液體分離，最大優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止進(jìn)行分析；
【反思小結(jié)】根據(jù)發(fā)生裝置--由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定，收集裝置-由氣體密度和氣體溶解性決定進(jìn)行分析．

解答 解：通過(guò)分析題中所指儀器的作用可知，e是量筒，h是錐形瓶，i是長(zhǎng)頸漏斗；
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)藥品：氯酸鉀和二氧化錳、5%雙氧水、碳酸鈣、稀鹽酸、稀硫酸；
【比較研究】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(shí)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，題目中未給出，故選擇的是高錳酸鉀，化學(xué)方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）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(méi)能排出而和氧氣混在一起被收集，收集氧氣不純；故C操作錯(cuò)誤，此操作會(huì)導(dǎo)致收集的氧氣不純；
（3）①碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
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；
③B裝置中的長(zhǎng)頸漏斗底端要伸入液面以下，形成液封，防止二氧化碳從長(zhǎng)頸漏斗逸出；
④C裝置中的注射器可以隨時(shí)添加液體藥品并且能控制反應(yīng)的速率；
⑤D裝置中上下移動(dòng)銅絲，可以實(shí)現(xiàn)固體和液體分離，最大優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
【反思小結(jié)】發(fā)生裝置--由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定，
收集裝置-由氣體密度和氣體溶解性決定．
故答案為：量筒，錐形瓶，長(zhǎng)頸漏斗；
碳酸鈣，稀鹽酸；
【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，能溶于水

；
【實(shí)踐研究】（1）高錳酸鉀，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）C，收集的氧氣不純；
（3）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
②A；
③伸入液面以下，液封；
④反應(yīng)的速率；
⑤可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
【反思小結(jié)】狀態(tài)，反應(yīng)條件，
溶解性．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見(jiàn)氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．