Question

1．请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践．实验仪器如图所示（导管、橡皮塞等未画出）：

【实验药品】5%双氧水、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰、大理石
【比较研究】请填写下表．

制取气体	反应物的状态	反应条件	收集方法和依据
氧气	固体	加热	排水集气法	O2不易溶于水
二氧化碳	固体和液体	常温	向上排空气法	二氧化碳密度比空气大，能溶于水

【实践研究】
（1）某同学选用a、b、d、g、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学制氧气的反应的化学式达式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气部分实验操作，其中不合理的是B．
A．先检查装置的气密性，后加药品  B．先将导管伸入集气瓶，后加热试管
C．先固定试管，后放置酒精灯      D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（3）三位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列三套制取和收集二氧化碳的装置，该反应的化学式达式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

他们对设计的装置相互进行了交流评价．其中反应过程可随时添加液体反应物的是B；能够控制产生气体的速度和量的装置是C．
【反思小结】气体制取和收集装置的选择依据：
发生装置--反应物状态和反应条件
收集装置--气体的密度、气体的溶解性和该气体能否与空气或水反应．

Answer 1

分析 【比较研究】表中需要完成的是收集方法和理论依据．收集装置有三种：排水集气法（适用于不溶或难溶于水的且不能与水反应的气体）、向上排空气法（密度大于空气）和向下排空气法（密度小于空气）；
【实践研究】（1）某同学选用a、b、d、g、j等组装制取和收集氧气的装置，此装置是固液常温型装置，应该用双氧水和二氧化锰制取氧气；
（2）根据实验操作步骤及实验注意事项分析；
（3）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，长颈漏斗可以随时添加液体，注射器可以控制液体的滴加速度进行分析；
【反思小结】对收集装置的理论依据进行补充．通过实际探究过程分析，补充理论依据．

解答 解：【比较研究】二氧化碳气体密度比空气大，能溶于水，收集时应采取向上排空气法；
【实践研究】（1）根据“选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置”进行分析，仪器中出现了b，所以应是双氧水制氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（1）A、制取气体的操作中，在确定装置不漏气后再加入药品，以防装置因漏气需要更换仪器而造成药品浪费，故A正确；
B、固定仪器时一般是“从下向上”的原则，如果不考虑酒精灯就随意固定试管，可能会出现试管高度过低而放不下酒精灯的情况；当然也可能出现试管过高酒精灯火焰不能加热到试管的情况，故B操作；
C、在进行实验操作时，应该先固定试管，后放置酒精灯；故C错误；
D、该同学是采取排水法收集氧气的，在收集完成后，应先把导管从水中移出再熄灭酒精灯，以防止水倒流，故D正确．
故选：B；
（3）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，长颈漏斗可以随时添加液体，注射器可以控制液体的滴加速度，所以反应过程可随时添加液体反应物的是B，能够控制产生气体的速度和量的装置是C；
【反思小结】收集装置依据气体的密度和溶解性选择．
故答案为：【比较研究】向上排空气法；二氧化碳易溶于水，且密度比空气的大；
【实践研究】
（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）B；
（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，B，C；
【反思小结】密度，水溶性（或溶解性）．

点评 对实验室制取气体注意从原理-装置-操作的相互关系的角度进行理解与掌握．