Question

（2013?崇明縣一模）下列裝置常用于實驗室制取氣體．根據給出的裝置回答下列問題：

（1）寫出儀器①的名稱

試管

．
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取較純的氧氣，應選的裝置組合是

AD

（填序號），反應的化學方程式為

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

，其中二氧化錳是

催化劑

．
（3）B和C裝置均可制取CO₂，其中C裝置的優點是

可控制反應隨時進行或停止

，該反應的化學方程式為

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；證明二氧化碳氣體已經集滿的方法是

將燃燒的木條平放在集氣瓶口，木條熄滅，說明已收集滿

．
（4）實驗室用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣時選用了B裝置．甲、乙、丙三名同學用所選裝置合作實驗過程中，橡皮塞突然彈飛，就此異常現象三名同學探究如下：
【問題】為什么橡皮塞會突然彈飛呢？
【查閱資料】
①容器內瞬間產生氣體過多，壓強過大，可能導致橡皮塞彈飛．
②化學反應速率與反應物的溶質質量分數、接觸面積、溫度、催化劑等因素有關．
【猜想】
甲同學：導氣管堵塞或彎折造成．
乙同學：過氧化氫溶液用量過多造成．
丙同學：過氧化氫溶液的溶質質量分數過大造成．
【分析驗證】通過檢查實驗裝置發現導氣管沒有堵塞、彎折的情況；與實驗成功的小組交流，得知各小組所用過氧化氫溶液的溶質質量分數均相同．于是他們否定了

甲、丙

同學的猜想．請你設計實驗，驗證另一名同學的猜想是導致本次實驗橡皮塞彈飛的主要原因．

實驗步驟	實驗現象	結　論
取兩支試管分別加入等質量的二氧化錳，再加入不同質量的過氧化氫溶液	過氧化氫溶液多的反應較劇烈（或過氧化氫溶液多，瞬間產生的氣體多）	乙的猜想正確

【交流反思】老師建議他們可以通過改進發生裝置的方法，避免橡皮塞彈飛．你對所選的發生裝置有何改進設想？

換成一容積大的反應容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等），并用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等加入液體

．

Answer 1

分析：（1）依據常用儀器回答；
（2）根據氯酸鉀制取氧氣的反應物的狀態、反應條件選擇發生裝置，收集較純凈的氧氣用排水法，根據該反應的反應物、生成物以及反應條件來書寫化學反應方程式．二氧化錳是該反應的催化劑；
（3）根據BC裝置的特點分析其優缺點；并據制取二氧化碳的反應原理書寫方程式；依據二氧化碳不能支持燃燒的性質進行驗滿；
（4）分析驗證：因為容器內瞬間產生氣體過多，壓強過大，可能導致膠塞彈飛；通過檢查實驗裝置發現導氣管沒有堵塞、彎折的情況，所以否定甲和丙，并依據乙同學的猜想設計實驗驗證；
交流反思：為了避免膠塞彈飛，可換成一容積較大的反應容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等（加入液體）．

解答：解：（1）儀器是試管；
（2）用氯酸鉀和二氧化錳制取較純的氧氣，屬于固體加熱型，故選AD裝置組合制取較純凈的氧氣；氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應方程式是：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（3）C裝置和B裝置相比，多了長頸漏斗和有孔隔板，打開彈簧夾，則固體和液體混合生成氣體，若關閉彈簧夾，試管內壓強增大，將液體壓入長頸漏斗，反應終止，所以C具有可控制反應隨時進行或停止優點；大理石的主要成分碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；可將燃燒的木條平放在集氣瓶口，觀察木條是否熄滅進行驗滿；
（4）【分析驗證】由題意知：①因為容器內瞬間產生氣體過多，壓強過大，可能導致膠塞彈飛；②通過檢查實驗裝置發現導氣管沒有堵塞、彎折的情況，所以否定甲和丙；要設計實驗證明與過氧化氫溶液的用量有關，可以設計實驗使用不同量的過氧化氫溶液，進行實驗；
【交流反思】為了避免膠塞彈飛，可換成一容積較大的反應容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等（加入液體）；
故答案為：（1）試管；
（2）A  D；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；催化劑；
（3）可控制反應隨時進行或停止；    CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；將燃燒的木條平放在集氣瓶口，木條熄滅，說明已收集滿；
（4）【分析驗證】甲、丙；
方法1：

實驗步驟	實驗現象	結論
取兩支試管分別加入等質量的二氧化錳，再加入不同質量的過氧化氫溶液	過氧化氫溶液多的反應較劇烈（或瞬間產生的氣泡多）	乙的猜想正確（過氧化氫溶液多，瞬間產生的氣體多）

方法2：

實驗步驟	實驗現象	結論
減少過氧化氫溶液的用量，重復甲、乙、丙小組的實驗	膠塞沒有彈飛	乙的猜想正確（過氧化氫溶液多，瞬間產生的氣體多）

（以上兩種方法均可）
【交流反思】換成一容積大的反應容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等），并用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等加入液體．

點評：本題主要考查了裝置選取、反應原理、驗滿方法、如何設計實驗進行相關方面的驗證及其改進實驗方法等方面的知識，思維跨度大，能很好的考查學生分析、解決問題的能力．