Question

13．我們已經(jīng)學(xué)過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取O₂、CO₂兩種氣體的反應(yīng)原理、制取與收集方法，請(qǐng)你歸納出實(shí)驗(yàn)室制取這兩種氣體反應(yīng)的共同點(diǎn)D（填序號(hào)）
A．需要加熱  B．需要催化劑  C．反應(yīng)物只有一種  D．生成的氣體只有一種
（1）請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，參考實(shí)驗(yàn)室制備氣體的研究方法回答問(wèn)題．實(shí)驗(yàn)儀器如圖1所示．（導(dǎo)管和橡皮塞等未畫出）

實(shí)驗(yàn)藥品：6%雙氧水、大理石、稀鹽酸、高錳酸鉀、二氧化錳
【比較研究】請(qǐng)?zhí)顚懴卤?br />

制取	反應(yīng)物狀態(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不易溶于水且不與水反應(yīng)
二氧化碳	固體和液體	常溫	向上排空氣法	CO2密度大于空氣且不與空氣反應(yīng)

【實(shí)踐探究】
（1）某同學(xué)選用a，c，d，f，j等組裝制取和收集氧氣裝置，該同學(xué)所用反應(yīng)原理為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（用符號(hào)表達(dá)式表示）用該收集氧氣的裝置應(yīng)如何驗(yàn)滿？當(dāng)氣泡從集氣瓶口向外逸出時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
（2）四位同學(xué)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器分別設(shè)計(jì)了下列如圖2四套制取和收集二氧化碳的裝置．

實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的符號(hào)表達(dá)式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑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；能夠使反應(yīng)隨時(shí)停止和發(fā)生的裝置是D，用該方法收集二氧化碳應(yīng)如何驗(yàn)滿？把燃燒的木條放在集氣瓶口，如果燃燒的木條熄滅，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
【反思小結(jié)】體制取和收集裝置的選擇依據(jù)
發(fā)生裝置------藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件．
收集裝置------氣體的密度、水溶性和化學(xué)性質(zhì)中的能否和空氣中的物質(zhì)反應(yīng)，能否和水反應(yīng)．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室可以用氯酸鉀、高錳酸鉀、過(guò)氧化氫等物質(zhì)制取氧氣；
實(shí)驗(yàn)室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
【比較研究】
根據(jù)氣體的性質(zhì)可以選擇收集氣體的方法；
【實(shí)踐探究】
高錳酸鉀受熱時(shí)能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
收集氣體的方法不同，檢驗(yàn)收集滿的方法不同；
不同的實(shí)驗(yàn)裝置，功能不同；
二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大，能使燃燒的木條熄滅；
【反思小結(jié)】
根據(jù)藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件可以選擇發(fā)生裝置；
根據(jù)氣體的性質(zhì)可以選擇收集裝置．

解答 解：實(shí)驗(yàn)室制取這兩種氣體反應(yīng)的共同點(diǎn)是生成的氣體只有一種．
故填：D．
【比較研究】
二氧化碳的密度大于空氣且不與空氣反應(yīng)，因此可以用向上排空氣法收集．
故填：向上排空氣法．
【實(shí)踐探究】
（1）高錳酸鉀受熱分解的化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
用排水法收集氧氣的裝置的驗(yàn)滿方法是：當(dāng)氣泡從集氣瓶口向外逸出時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；當(dāng)氣泡從集氣瓶口向外逸出時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的符號(hào)表達(dá)式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
因?yàn)锳中的導(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(guò)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；
用該方法收集二氧化碳的驗(yàn)滿方法是：把燃燒的木條放在集氣瓶口，如果燃燒的木條熄滅，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；A；D；把燃燒的木條放在集氣瓶口，如果燃燒的木條熄滅，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
【反思小結(jié)】
選擇發(fā)生裝置的依據(jù)是藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件；
選擇收集裝置的依據(jù)是氣體的密度、水溶性和化學(xué)性質(zhì)中的能否和空氣中的物質(zhì)反應(yīng)，能否和水反應(yīng)．
故填：反應(yīng)條件；氣體的密度；水溶性；能否和空氣中的物質(zhì)反應(yīng)，能否和水反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)奠定基礎(chǔ)．