Question

19．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1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
【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	固體和液體	常溫	向上排氣法收集	二氧化碳能溶于水、密度比空氣大

【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．
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）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如圖2．
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．
發(fā)生裝置------反應物狀態(tài)和反應條件收集裝置------氣體密度、氣體溶解性和氣體是否與水反應
【反思小結】
氣體制取和收集裝置的選擇依據．

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．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）；
【實踐研究】（1）要回答選用藥品需要分析所選發(fā)生裝置，根據發(fā)生裝置判斷反采取的反應原理，再由反應原理來推斷所取用藥品；并對操作中的先后進行分析．
（2）對裝置進行評價，本題要對裝置正確性--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．
【反思小結】對收集裝置的理論依據進行補充．通過實際探究過程分析，補充理論依據．

解答 解：【比較研究】二氧化碳氣體密度比空氣大，能溶于水，收集時應采取向上排空氣法．故答：向上排空氣法，二氧化碳能溶于水，密度比空氣大．
【實踐研究】（1）根據“選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置”進行分析，儀器中出現了f酒精燈和g水槽，可知該同學制取氧氣的發(fā)生裝置為固體加熱型，則所使用的藥品應為氯酸鉀和二氧化錳；收集方法采取了排水集氣法．故答：氯酸鉀和二氧化錳．
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；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．
故選BC．
（2）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，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．故選A，D
【反思小結】根據二氧化碳不采取排水法收集，可發(fā)現，能溶于水或能與水發(fā)生反應的氣體都不適合使用排水法收集．故答：氣體是否與水反應．

點評 對實驗室制取氣體注意從原理-裝置-操作的相互關系的角度進行理解與掌握．