Question

5．下列装置常用于实验室制取气体．根据给出的装置回答下列问题：

（1）写出仪器①的名称试管．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取较纯的氧气，应选的装置组合是AD（填序号），反应的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；，其中二氧化锰是催化剂．
（3）B和C装置均可制取CO₂，其中C装置的优点是可控制反应随时进行或停止；证明二氧化碳气体已经集满的方法是点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满．
（4）实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时选用了B装置．甲、乙、丙三名同学用所选装置合作实验过程中，橡皮塞突然弹飞，就此异常现象三名同学探究如下：
【问题】为什么橡皮塞会突然弹飞呢？
【查阅资料】
①容器内瞬间产生气体过多，压强过大，可能导致橡皮塞弹飞．
②化学反应速率与反应物的溶质质量分数、接触面积、温度、催化剂等因素有关．
【猜想】
甲同学：导气管堵塞或弯折造成．    乙同学：过氧化氢溶液用量过多造成．
丙同学：过氧化氢溶液的溶质质量分数过大造成．
【分析验证】通过检查实验装置发现导气管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功的小组交流，得知各小组所用过氧化氢溶液的溶质质量分数均相同．于是他们否定了甲、丙同学的猜想．请你设计实验，验证另一名同学的猜想是导致本次实验橡皮塞弹飞的主要原因．

实验步骤	实验现象	结　论
方法一：取两支试管分别加入等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液	过氧化氢溶液多的反应较剧烈（或过氧化氢溶液多，瞬间产生的气体多）	乙的猜想正确

【交流反思】老师建议他们可以通过改进发生装置的方法，避免橡皮塞弹飞．你对所选的发生装置有何改进设想？换成一容积大的反应容器，并用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体．

Answer 1

分析 试管是常用的反应容器，制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．二氧化碳的验满方法：点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满．发生装置的改进措施：换成一容积大的反应容器，并用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体．

解答 解：（1）试管是常用的反应容器，故答案为：试管
（2）如果用氯酸钾和二氧化锰制氧气就需要加热，二氧化锰做催化剂；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净；故答案为：AD；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；催化剂；  
（3）C装置的优点是：可控制反应随时进行或停止，二氧化碳的验满方法：点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满；故答案为：可控制反应随时进行或停止；点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满；
（4）通过检查实验装置发现导气管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功的小组交流，得知各小组所用过氧化氢溶液的溶质质量分数均相同．于是他们否定了甲、丙同学的猜想，验证另一名同学的猜想是导致本次实验橡皮塞弹飞的主要原因：方法一：取两支试管分别加入等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液多的反应较剧烈（或过氧化氢溶液多，瞬间产生的气体多），乙的猜想正确，合理即可；发生装置的改进措施：换成一容积大的反应容器，并用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体；故答案为：甲、丙；

实验步骤	实验现象	结　论
方法一：取两支试管分别加入等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液； 方法二：保持二氧化锰质量不变，减少过氧化氢溶液的用量，重复甲、乙、丙小组的实验；	过氧化氢溶液多的反应较剧烈（或过氧化氢溶液多，瞬间产生的气体多） 橡皮塞没有弹飞	乙的猜想正确

换成一容积大的反应容器，并用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、气体的验满和影响化学反应速率的因素等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．