Question

歸納與演繹是重要的科學(xué)方法，也常用于化學(xué)的學(xué)習(xí)．請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置，回答問(wèn)題：

（1）我們已經(jīng)學(xué)過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳兩種氣體的反應(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)

 

（填序號(hào)）．
A．需要加熱    B．需用催化劑   C．沒(méi)有氣體參加反應(yīng)   D．生成的氣體只有一種
向裝置B、C中別加入兩種試劑都可以制得氧氣，兩個(gè)反應(yīng)中用到的同一種試劑是

 

（寫(xiě)化學(xué)式），該試劑的作用

 

（填“相同”或“不同”）．
（2）若用高錳酸鉀制取氧氣可選用發(fā)生裝置是

 

（填序號(hào)），該裝置有一不完善的之處是

 

，反應(yīng)的表達(dá)式

 

；收集較純凈的氧氣可選用的收集裝置是

 

（填序號(hào)）
（3）若用A和G組裝一套氣密好的裝置來(lái)測(cè)定二氧化碳的體積，反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)量筒內(nèi)收集到的水的體積總是比理論值偏小得多，原因是二氧化碳

 

．
（4）若用雙氧水和二氧化錳制取氧氣且能獲得平穩(wěn)的氣流，可選擇的發(fā)生裝置有

 

（填序號(hào)），表達(dá)式是

 

．
若裝置中反應(yīng)劇烈，據(jù)此提出實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)是

 

A．控制液體的滴加速度    B．用體積小的錐形瓶    C．加熱反應(yīng)物
反思與交流：
（1）制備氣體時(shí)選擇發(fā)生裝置需考慮的因素有

 

．
（2）欲證明人吸入的空氣與呼出的氣體中CO₂的含量不同，你的實(shí)驗(yàn)操作是：取一瓶空氣、一瓶等體積的呼出氣體，

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,量氣裝置,實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路,實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理,二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）從實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，也可以用分解過(guò)氧化氫的方法制取氧氣；實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳?xì)怏w．用裝置B制取氧氣，由于試管口沒(méi)有棉花團(tuán)，故用的藥品是氯酸鉀和二氧化錳的混合物；用裝置C制取氧氣，由于裝置特點(diǎn)要求反應(yīng)物是固體和液體，所以用的是過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳；在這兩個(gè)反應(yīng)中二氧化錳都是催化劑，所起的作用是催化作用去分析；
（2）從用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時(shí)，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，反應(yīng)物是固體，且反應(yīng)條件是加熱；實(shí)驗(yàn)室用加熱分解高錳酸鉀的方法制取氧氣時(shí)，要試管口放一棉花團(tuán)；用排水法收集時(shí)收集到的氧氣更純；
（3）從二氧化碳能溶于水去分析；
（4）從過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)不需加熱，所以發(fā)生裝置可選A、B，但A在制取氧氣時(shí)，由于長(zhǎng)頸漏斗下端要浸沒(méi)在液面以下，加入液體的量較多，這時(shí)無(wú)法控制反應(yīng)的停止，不能得到平穩(wěn)的氣流；而后者由于分液漏斗有活塞，可通過(guò)控制加入過(guò)氧化氫溶液的量來(lái)達(dá)到控制反應(yīng)從而得到平穩(wěn)氣流的目的；
反思與交流
（1）制備氣體時(shí)選擇發(fā)生裝置需考慮的因素有反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；
（2）欲證明人吸入的空氣與呼出的氣體中CO₂的含量不同，由于呼出氣體中含有的二氧化碳比空氣中多．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，也可以用分解過(guò)氧化氫的方法制取氧氣；實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳?xì)怏w．
A、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不用加熱；故錯(cuò)誤；
B、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不用催化劑；故錯(cuò)誤；
C、由于氧氣和二氧化碳都是氣體，為防止制取的氣體不純，所以反應(yīng)物中都不用氣體；故正確；
D、為防止收集到的氣體不純，所以生成物中都只有一種氣體；故正確；
用裝置B制取氧氣，由于試管口沒(méi)有棉花團(tuán)，故用的藥品是氯酸鉀和二氧化錳的混合物；用裝置C制取氧氣，由于裝置特點(diǎn)要求反應(yīng)物是固體和液體，所以用的是過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳；在這兩個(gè)反應(yīng)中二氧化錳都是催化劑，所起的作用是催化作用；
故答案為：CD        MnO₂     相同；
（2）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時(shí)，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，所以化學(xué)方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；由于反應(yīng)物是固體，且反應(yīng)條件是加熱，所以發(fā)生裝置應(yīng)為C；實(shí)驗(yàn)室用加熱分解高錳酸鉀的方法制取氧氣時(shí)，由于高錳酸鉀粉末會(huì)隨著氧氣流進(jìn)入導(dǎo)管繼續(xù)進(jìn)入水槽，使水槽中的水變紅，為避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，往往會(huì)要試管口放一棉花團(tuán)；用向上排空氣法收集時(shí)，集氣瓶口是一個(gè)敞開(kāi)環(huán)境，外面的空氣可能進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，而用排水法收集時(shí)，由水形成的密閉環(huán)境，故收集到的氧氣更純．
故答案為：C    試管口沒(méi)放棉花團(tuán)    2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑      D；
（3）由于二氧化碳能溶于水，所以導(dǎo)致量筒內(nèi)收集到的水的體積總是比理論值偏小得多，故答案為：能溶于水；
（4）過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)有改變，只是加快了過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氧氣的速率，故二氧化錳是催化劑，所以二氧化錳就應(yīng)該作為反應(yīng)條件寫(xiě)在等號(hào)的上方，故化學(xué)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，由于反應(yīng)不需加熱，所以發(fā)生裝置可選A、B，但A在制取氧氣時(shí)，由于長(zhǎng)頸漏斗下端要浸沒(méi)在液面以下，加入液體的量較多，這時(shí)無(wú)法控制反應(yīng)的停止，不能得到平穩(wěn)的氣流；而后者由于分液漏斗有活塞，可通過(guò)控制加入過(guò)氧化氫溶液的量來(lái)達(dá)到控制反應(yīng)從而得到平穩(wěn)氣流的目的；
A、如果反應(yīng)劇烈，由于產(chǎn)生的氣體速率過(guò)快，可能會(huì)引起爆炸，可通過(guò)控制液體的滴加速度達(dá)到控制反應(yīng)速率的目的；故正確；
B、用體積小的錐形瓶，空間較小，更容易引起爆炸；故錯(cuò)誤；
C．加熱反應(yīng)物，會(huì)使反應(yīng)速率更快，更容易引起爆炸；故錯(cuò)誤；
故答案為：B       2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑         A；
反思與交流
（1）制備氣體時(shí)選擇發(fā)生裝置需考慮的因素有反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；故答案為：反應(yīng)物的狀態(tài)的反應(yīng)條件；
（2）欲證明人吸入的空氣與呼出的氣體中CO₂的含量不同，由于呼出氣體中含有的二氧化碳比空氣中多；故可通過(guò)加入相同量的石灰水，觀(guān)察哪一個(gè)產(chǎn)生的渾濁多來(lái)判斷；故答案為：倒入等量相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的澄清石灰水．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，發(fā)生裝置的選擇取決于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；收集裝置的選擇取決于水溶性和氣體的密度；考查了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理，及注意事項(xiàng)，是考試的重點(diǎn)也是中考的重點(diǎn)．