Question

25、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．實驗儀器如下圖所示（導管、橡皮塞等未畫出）：

實驗藥品：二氧化錳、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、高錳酸鉀
【比較探究】請填寫下表

【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

KMnO₄

．
（2）下列是該同學部分實驗操作，其中不合理的是

BCD

．
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．實驗結束先熄滅酒精燈，后將導管移出水面
（3）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．

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

；D裝置能夠使反應隨時停止和發生，其中銅網兜換成鐵制的后果是

制得的二氧化碳中會含有氫氣

．

Answer 1

分析：【比較研究】表中需要完成的是氧氣的收集方法和收集二氧化碳的理論依據，還有制取二氧化碳的反應物狀態．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生裝置，根據發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；
（2）對操作中的先后進行分析，要熟悉實驗中常見問題；
（3）對裝置進行評價，本題要對裝置正確性“能否利用該裝置完成制取實驗”進行評價；鐵網會與稀鹽酸反應，生成氫氣．

解答：解：【比較研究】氧氣不易溶于水，所以用排水集氣法收集；制取二氧化碳是固體石灰石與液體稀鹽酸之間的反應，所以反應物的狀態是固體和液體；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．故答案為：排水、固體和液體、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生裝置為固體加熱型，則所使用的藥品應為高錳酸鉀；收集方法采取了排水集氣法．故答案為：高錳酸鉀．
（2）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，應先熄滅酒精燈再把導管從水中移出，可能會引起水倒流，導致熱的試管炸裂；故此操作屬不正確操作．
故選BCD．
（3）裝置A中發生裝置部分，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；如果換成鐵網，鐵會與稀鹽酸反應生成氫氣，氫氣混入二氧化碳氣體中，使收集的二氧化碳氣體不純．故答案為：A、制得的二氧化碳中會含有氫氣．

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．本題以實驗探究的形式既考查了對課本知識的運用能力，又培養同學們的動腦、動手的能力．