Question

從事科學實驗的重要環(huán)節(jié)是進行科學實驗設計．科學實驗的正確步驟應為：①明確實驗目的；②收集有關資料；③設計合理方案；④進行科學實驗．請你按照以上四個步驟，完成以下實驗設計，根據下圖回答問題：
（1）在實驗室中用過氧化氫（H₂O₂）制取氧氣．請寫出圖中標有字母的儀器名稱：a______　b______
[明確實驗目的]：用過氧化氫在實驗室里制取氧氣．
[收集有關資料]過氧化氫是一種無色液體，在二氧化錳的催化作用下，迅速分解出氧氣，其反應的化學方程式為：______．
[設計合理方案]：發(fā)生裝置選用______（填序號，下同），收集裝置選用______．
[進行科學實驗]
（2）在實驗室中，可以用加熱氯酸鉀（KClO₃）和二氧化錳固體混合物制取氧氣．
①[明確實驗目的]：______．
②[收集有關資料]：氯酸鉀是白色的固體，二氧化錳是黑色的固體．且二氧化錳在反應中______．③設計合理方案：發(fā)生裝置選用______，若選用C收集裝置收集氧氣，你驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是______．
（3）實驗室制取二氧化碳氣體時，應選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是______．請寫出用澄清石灰水檢驗二氧化碳時發(fā)生反應的化學方程式：______．
（4）如圖F所示，向燒杯中傾倒二氧化碳，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳具有的性質是______且密度比空氣的大，因此，二氧化碳可用于______．

Answer 1

解：（1）a是鐵架臺，b是酒精燈，故答案為：鐵架臺；酒精燈；
[收集有關資料]用過氧化氫在實驗室里制取氧氣的化學方程式為2H₂O₂2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
[設計合理方案]根據該反應原理，反應物是液體和固體，反應條件無需加熱，因此選用制取氧氣的發(fā)生裝置是 A；收集可用C或E，故答案為：A；C或E；
（2）①實驗目的：加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，故答案為：加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣；
②根據催化劑的概念：在化學反應里能夠改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質叫做催化劑，可知，二氧化錳在反應中起催化作用，故答案為：起催化作用；
③根據該反應原理，反應物是固體，反應條件是加熱，選用制取氧氣的發(fā)生裝置是 B；驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是：將帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果能使木條復燃，說明已收集滿，故答案為：B；將帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果能使木條復燃，說明已收集滿；
（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，屬于固液在常溫下反應制取氣體，故發(fā)生裝置選A；因為二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，因此應用向上排空氣法收集；氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，故答案為：AC；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）如圖F所示，向燒杯中“傾倒”二氧化碳，說明二氧化碳的密度比空氣的大，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，更進一步說明二氧化碳具有的性質是：不能燃燒，不能支持燃燒，且密度比空氣的大，因此二氧化碳的重要用途之一是可以用來滅火．故答案為：不能燃燒，不能支持燃燒；滅火
分析：（1）根據常見儀器的圖形回答；
[收集有關資料]根據實驗室制取氧氣的反應原理分析；
[設計合理方案]根據反應物的狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置，根據氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置；
[進行科學實驗]（2）①實驗的目的是加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣；
②二氧化錳在反應中是催化劑；根據反應物的狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置；根據氧氣的驗滿方法回答；
（3）根據反應物的狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置，根據二氧化碳的密度和溶解性選擇收集裝置；根據氫氧化鈣和二氧化碳會生成碳酸鈣進行分析；
（4）如圖F實驗向燒杯中“傾倒”二氧化碳，說明二氧化碳的密度比空氣的大，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，更進一步說明二氧化碳具有的性質，這樣能探究二氧化碳的性質和重要用途．
點評：本題考查氧氣和二氧化碳實驗室制法中實驗、收集裝置的選取，同時考查它們的反應物狀態(tài)、反應條件及其作用，使學生進一步明白反應物狀態(tài)、反應條件與實驗裝置之間的關系．學會驗證二氧化碳氣體，探究其性質及用途．