【比较研究】实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸,反应物是固体和液体,因二氧化碳的密度比空气的密度大,且能溶于水,因此收集二氧化碳用向上排空气法收集;
【实践研究】(1)选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置,因选用了酒精灯,故是固体加热,所以选用的药品是高锰酸钾或氯酸钾,氯酸钾制取氧气通常需加入二氧化锰,题目中已给出,且有两个空,故选择的是氯酸钾和二氧化锰的混合物;方程式是:2KClO32KCl+3O2↑;
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;故此操作顺序正确;
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铅岁丛固定试管,可能槐樱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;故此顺序属于错误操作;
C、先伸入导管再加热进行反应,会造成装置内空气没能排出而和氧气混在一起被收集,收集氧气不纯;故此操作顺序错误;
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;故此操作属正确操作;
(2)在使用酒精灯时有很多注意事项,如:不能用嘴吹灭,要用灯帽盖灭,不能向燃着的酒精灯里添加酒精,酒精灯不能对点等;
(3)装置A中发生装置部分,玻璃导管几乎伸到试管底部,加入一定稀盐酸后,导管口可能被液封,产生的二氧化碳气体不能排出,故使用此装置将有可能收集不到二氧化碳气体;要达到“随时发生随时停止”反应的目的,需要解决固体和液体可根据需要接触或分离;B装置无法控雀哗制反应的停止;装置C用注射器滴加稀盐酸,依据反应需要加入盐酸反应开始反应,依据滴加盐酸的速度可控制反应的速率,一旦滴入就要反应完毕,而不能使反应随时发生随时停止;由于D装置中盛放碳酸钙的铜网可上下移动,满足随时接触随时分离的要求,故可满足随进随止的要求;
检验二氧化碳用澄清的石灰水,反应的化学方程式是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
【反思小结】(1)气体制取的发生装置应根据反应物的状态和反应条件来选择,收集装置据气体的密度、溶解性及能否与水反应进行确定;
(2)用碳的燃烧来制取CO2时,反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体,或燃烧的条件下,很难将其控制在一个密闭的环境中进行,因而无法收集;
故答案为:【比较研究】
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 | 密度比空气大,能溶于水 |
(1)氯酸钾;二氧化锰;2KClO
32KCl+3O
2↑; BC;
(2)不能用嘴吹灭,要用灯帽盖灭(其它合理答案也可);
(3)A;D; CO
2+Ca(OH)
2=Ca CO
3↓+H
2O;
【反思小结】
(1)反应物状态;反应条件;能否与水反应;
(2)反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO
2气体(合理均可).