2. 方案设计
实验室里制取气体的装置一般包括发生装置和收集装置。
（1）确定气体发生装置的依据。
从实验室制取气体的原理出发，根据反应物的状态（如固体与固体、固体与液体、液体与液体等）、反应条件（如是否需要加热、使用催化剂等）来确定气体发生装置，完成下表。
| 气体 | 制取原理 | 反应物的状态 | 反应条件 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 二氧化碳 | 稀盐酸与石灰石（或大理石）反应 | | |
续表
| 气体 | 制取原理 | 反应物的状态 | 反应条件 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 氧气 | 高锰酸钾分解 | | |
| | 过氧化氢分解 | | |
（2）确定气体收集装置的依据。
根据气体的性质选择气体收集方法（排空气法或排水法），确定气体收集装置，完成下表。
| 气体 | 气体的密度与空气的比较（大或小） | 是否溶于水，是否与水反应 |
| ---- | ---- | ---- |
| 二氧化碳 | | |
| 氧气 | | |
（3）选择仪器，设计装置。
根据上述比较，分析制取二氧化碳、氧气的发生装置和收集装置各有什么不同，并设计实验室里制取二氧化碳的装置。
①发生装置的不同之处是：。
②收集装置的不同之处是：。
③利用教科书中给出的仪器，设计的几种制取二氧化碳的装置为（用装置图表示）：

④利用其他仪器、自制仪器或代用品，设计的几种制取二氧化碳的装置为（用装置图表示）：
3. 评价与反思

解：
（1）
| 气体 | 制取原理 | 反应物的状态 | 反应条件 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 二氧化碳 | 稀盐酸与石灰石（或大理石）反应 | 固体和液体 | 常温，不需要加热 |
续表
| 气体 | 制取原理 | 反应物的状态 | 反应条件 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 氧气 | 高锰酸钾分解 | 固体 | 加热 |
| | 过氧化氢分解 | 固体和液体 | 常温，加入二氧化锰作催化剂 |
（2）
| 气体 | 气体的密度与空气的比较（大或小） | 是否溶于水，是否与水反应 |
| ---- | ---- | ---- |
| 二氧化碳 | 大 | 能溶于水，且能与水反应 |
| 氧气 | 大 | 不易溶于水，不与水反应 |
（3）
① 制取二氧化碳的发生装置为固液不加热型，不需要加热仪器；用高锰酸钾制取氧气的发生装置为固体加热型，需要酒精灯加热，二者发生装置类型不同
② 二氧化碳能溶于水且与水反应，只能用向上排空气法收集，不能用排水法；氧气不易溶于水且不与水反应，既可用向上排空气法收集，也可用排水法收集，二者可选的收集方法不同
③ 教科书标准装置示例：
1. 简易装置：试管内放置石灰石，加入稀盐酸后塞紧单孔橡胶塞，短导管露出橡胶塞，长导管伸入正放集气瓶底部，采用向上排空气法收集。
2. 带长颈漏斗的装置：锥形瓶内放入石灰石，塞紧带长颈漏斗和导管的双孔橡胶塞，长颈漏斗下端浸入液面下形成液封，从长颈漏斗添加稀盐酸，导管末端伸入正放集气瓶底部，向上排空气法收集。
（装置图均为固液不加热发生装置搭配向上排空气集气装置，符合人教版教材规范）
④ 自制代用品装置示例：
1. 可控反应装置：将底部破损的塑料瓶瓶口塞紧带导管的单孔塞，瓶内装入石灰石，将塑料瓶浸入盛有稀盐酸的烧杯中，液体没过石灰石时反应发生，提起塑料瓶固液分离反应停止，搭配向上排空气法收集。
2. 简易家用装置：用带盖的塑料饮料瓶作为反应容器，瓶盖打孔插入饮料吸管作为导管，瓶内放入石灰石，加入稀盐酸后拧紧瓶盖，将吸管末端伸入正放的塑料瓶集气瓶底部，向上排空气法收集二氧化碳。