以氣體制備為主線的實(shí)驗(yàn)題是中考化學(xué)試卷中的必考題型，主要圍繞初中常見氣體的制取原理、實(shí)驗(yàn)裝置的選擇、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿、除雜和干燥等創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，融合氣體相關(guān)性質(zhì)、數(shù)字化儀器及跨學(xué)科內(nèi)容考查同學(xué)們綜合解決實(shí)際問題的能力。

原題再現(xiàn)

（2023·廣東）回答下列問題。

（1）實(shí)驗(yàn)室制取O，及性質(zhì)檢驗(yàn)。

①圖1中儀器a的名稱是________。

②用高錳酸鉀制取O2，應(yīng)選擇圖1中的發(fā)生裝置（填字母），化學(xué)方程式為________。

③收集一瓶02并進(jìn)行性質(zhì)檢驗(yàn)。

（2）制作氧自救呼吸器。

查閱資料：超氧化鉀（KO2）為黃色固體，分別與CO2、H2O反應(yīng)生成O2和白色固體，產(chǎn)氧效率高，適合作生氧劑。

原理分析：4KO2+2CO2 =2K2CO3+3O2，4KO2+2H2O=4X+3O2↑，則X的化學(xué)式為________。

動(dòng)手實(shí)踐：設(shè)計(jì)并制作氧自救呼吸器，如圖2所示，使用一段時(shí)間后，觀察到生氧劑由________（填顏色變化）時(shí)，則基本失效。

破解策略

本題將學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”與新課標(biāo)建議的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)“基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡易供氧機(jī)”融合，考查同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)探究能力及解決實(shí)際問題能力。

（1）①圖1中儀器a的名稱是錐形瓶。②用高錳酸鉀制取O2，反應(yīng)物為固體，反應(yīng)條件需要加熱，故發(fā)生裝置選A。高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4=△K2MnO4+MnO2+O2↑。③硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，故選c。硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，氫氧化鈉能與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，故集氣瓶中氫氧化鈉溶液的作用是吸收二氧化硫，防止污染空氣。

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，故X的化學(xué)式為KOH。超氧化鉀（KO2）為黃色固體，分別與CO2、H2O反應(yīng)生成O2和白色固體，故生氧劑由黃色變?yōu)榘咨珪r(shí)，則基本失效。

答案：（1）①錐形瓶 ②A 2KMnO2＝△K2MnO4+MnO2+O2↑ ③e 吸收二氧化硫，防止污染空氣 （2）KOH 黃色變?yōu)榘咨?/p>

總結(jié)提升

1．同學(xué)們在復(fù)習(xí)時(shí)，可以以學(xué)科大概念為核心重組單元，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化，緊緊圍繞“原理、裝置、操作、現(xiàn)象、結(jié)論”建構(gòu)解決問題的一般思路和方法，進(jìn)而運(yùn)用這些思路和方法解決實(shí)際問題。

例如：依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的相似性，將處于教科書中不同章節(jié)的實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)整合，形成實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。即（1）依據(jù)反應(yīng)速率適中和氣體易獲得等選擇制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理；（2）依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件等確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的氣體發(fā)生裝置；（3）依據(jù)氣體的性質(zhì)確定收集裝置；（4）依據(jù)氣體的一些特性來驗(yàn)證所制得的氣體；（5）實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意點(diǎn)。

2．同學(xué)們在復(fù)習(xí)時(shí)，可以以氣體制備基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主體，多做一些融合氣體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究及跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的習(xí)題，針對重點(diǎn)物質(zhì)進(jìn)行主題式復(fù)習(xí)。例如，復(fù)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取時(shí)，可以與教材實(shí)驗(yàn)“測定空氣中氧氣含量”整合，要側(cè)重于從“原理、裝置、操作、現(xiàn)象、結(jié)論”等角度分析拉瓦錫測定空氣里氧氣的含量實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步體會(huì)實(shí)驗(yàn)研究氣體混合物組成的思路與方法。又如，復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，可以結(jié)合二氧化碳的性質(zhì)及跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)“基于碳中和理念設(shè)計(jì)低碳行動(dòng)方案”整合復(fù)習(xí)內(nèi)容。了解“二氧化碳從哪里來”“二氧化碳可以去哪里”“二氧化碳的轉(zhuǎn)化與利用”，從而制訂合理的低碳行動(dòng)方案。

變式訓(xùn)練

1．化學(xué)的基本特征是研究物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì)。試從科學(xué)家認(rèn)識(shí)物質(zhì)的視角認(rèn)識(shí)二氧化碳。

（1）分類角度：CO2屬于________（填“單質(zhì)”“氧化物”或“有機(jī)物”）。

（2）微觀角度：CO2和CO均由碳、氧元素組成，但化學(xué)性質(zhì)卻不同，原因是_______。

（3）制備角度：實(shí)驗(yàn)室制取氣體的相關(guān)裝置如圖3所示。

①實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取一瓶CO2，所需發(fā)生裝置與收集裝置的組合為________（填字母）。

②利用E裝置對CO2進(jìn)行干燥，應(yīng)將氣體從________（填“a”或“b”）端通入。

③現(xiàn)用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取4.4 g二氧化碳，理論上需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量為________g。

（4）性質(zhì)角度：用如圖4實(shí)驗(yàn)研究CO2的性質(zhì)。

①可證明CO2能與水反應(yīng)的現(xiàn)象是________，密度比空氣的大的現(xiàn)象是________。

②燃著的木條熄滅，由此可得出CO2具有的性質(zhì)是________。

（5）應(yīng)用角度：CO2作為一種碳資源，被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在蔬菜大棚內(nèi)增大CO2濃度，有利于植物進(jìn)行________，促進(jìn)生長。

2．學(xué)習(xí)了氧氣的相關(guān)知識(shí)后，學(xué)習(xí)小組開展如下活動(dòng)。

Ⅰ．實(shí)驗(yàn)室用圖5所示裝置制取并收集氧氣。

（1）加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，收集的氧氣貯存在F中，若用水將F裝置中的氧氣排出，水需從________（填“a”或“b”）端導(dǎo)管口通入。

（2）實(shí)驗(yàn)室選擇裝置B和C制取二氧化碳，所需藥品是________，驗(yàn)滿的方法是________。

（3）已知實(shí)驗(yàn)室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法制取甲烷，通常情況下甲烷的密度比空氣小，難溶于水。實(shí)驗(yàn)室制取甲烷可選擇的發(fā)生裝置為________（填字母，下同），收集裝置為________。

Ⅱ．利用圖6所示裝置測定空氣中氧氣的含量。

圖6所示裝置氣密性良好，集氣瓶中空氣的體積為200 mL，氧氣傳感器測得集氣瓶內(nèi)氧氣的體積分?jǐn)?shù)變化曲線如圖7所示。

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，用酒精燈加熱粗銅絲，其目的是________。

（2）反應(yīng)開始到止水夾打開前，集氣瓶內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是________。

（3）小麗提出“倒吸人集氣瓶中水的體積除以200 mL等于空氣中氧氣的含量”。據(jù)圖7分析此說法是否正確并說明理由：________。

答案：1．（1）氧化物 （2）它們的分子構(gòu)成不同 （3）①BC ②a ③73 （4）①2處干燥紫色石蕊紙花不變色，1、3處濕潤紫色石蕊紙花變紅色 3處濕潤紫色石蕊紙花比1處濕潤紫色石蕊紙花先變紅色 ②不燃燒且不支持燃燒 （5）光合作用2．Ⅰ．（1）2KClO3△＝MnO2 2KCl+3O2↑ a （2）大理石（或石灰石）和稀鹽酸 將燃著的木條平放在集氣瓶瓶口，若木條火焰熄滅，則二氧化碳已收集滿 （3）A D（或E） Ⅱ．（1）引燃白磷 （2）白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量 （3）錯(cuò)誤，由圖象可知白磷燃燒不能耗盡裝置中的氧氣

（作者單位：本溪市教師進(jìn)修學(xué)院）