Question

小雨、小晴等同學用如下圖所示的實驗裝置制取并收集氧氣：

（1）請寫出有標號儀器的名稱：①

 

②

 

③

 

④

 

（2）若用過氧化氫溶液制取氧氣應選用的發生裝置是

 

（填序號），要收集較純凈的氧氣應選用

 

，反應的化學符號（化學式）表達式是

 

；反應的類型屬于

 

反應（選填“化合”或“分解”）；二氧化錳的作用是

 

．
（3）實驗開始前如圖所示檢查裝置氣密性，具體操作為

 

，如果

 

說明氣密性良好．
（4）實驗室用高錳酸鉀制氧氣的裝置在試管口放棉花團的作用是

 

；用高錳酸鉀制取氧氣的化學符號（化學式）表達式為

 

．實驗結束時先將導管移出水面，再熄滅酒精燈的目的是防止

 

現象的發生，小雨實驗后發現試管破裂，你認為什么原因可能造成

 

．（寫一個）
（5）可選擇D收集氧氣的原因是

 

；若用E排空氣來收集氧氣應從

 

處進氣；若用E中裝滿水用排水法來收集氧氣應從

 

處進氣．（填“a”或“b”）
（6）實驗結束后，小晴問：“我用帶火星的木條伸入集氣瓶內，為什么不會復燃？”請你幫助小晴推測導致這種現象的原因

 

．（寫一個）
（7）用B制取氧氣比A制取氧氣的優點有（寫兩點）：

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）依據實驗室常用儀器的認識解決此題；
（2）用過氧化氫溶液制取氧氣應選用“液+固 常溫”型的制取裝置；根據氧氣的性質來選取收集方式；書寫化學式應該注意化學式、配平、條件、箭頭；
（3）設法使裝置內外形成氣壓差，是氣密性檢查的常用手段．簡述出操作過程即可；
（4）根據實驗室用高錳酸鉀制氧氣的操作步驟和注意點填空；
（5）根據氧氣是性質“不溶于水、比空氣重”來解答；
（6）從裝置漏氣，沒收集到氣體考慮；
（7）從實驗裝置的操作上分析、填空．

解答：解：（1）根據圖示與實驗室常用儀器的名稱知：①試管，②酒精燈，③水槽，④集氣瓶；
故答案為：試管；酒精燈；水槽；集氣瓶；
（2）用過氧化氫溶液制取氧氣，是固-液不加熱反應，B適用于固-液不加熱反應，所以發生裝置選B；用排水法可以收集到較為純凈的氧氣，所以收集裝置選C；過氧化氫溶液制取氧氣的化學反應式是：H₂O₂

MnO2  .

H₂O+O₂↑；此反應屬于一種物質生成兩種其他物質的分解反應；其中的二氧化碳在反應前后質量和性質都不發生改變，是催化劑．
故答案為：B；C；H₂O₂

MnO2  .

H₂O+O₂↑；分解反應；催化作用；
（3）圖中檢查裝置氣密性的做法是：先把導管放入水中，再用手握住試管外壁，如果管口有氣泡產生，說明氣密性良好．
故答案為：先將導管放入水中，再用手握住試管外壁；管口有氣泡產生；
（4）實驗室用高錳酸鉀制氧氣的裝置，為防止高錳酸鉀進入導管，要在導管口放一團棉花；此反應的化學方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；用排水法收集氧氣時，實驗結束時，為防止水倒流入試管，引起試管炸裂，應先從水槽中移出導管，再熄滅酒精燈；如果試管仍然破裂，就可能是沒有預熱的原因了．
故答案為：防止高錳酸鉀粉末進入導管；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；水倒流造成試管破裂；沒有預熱等；
（5）D裝置是向上排空氣法收集氣體的裝置，適用于密度比空氣大的氣體；因氧氣密度大于空氣的密度，用裝置E排空氣收集氣體時，氧氣應從a端進，以排凈瓶中的空氣；用排水法收集氧氣時，氧氣應從b端進，在氣體壓力的作用下，水從a端排出．
故答案為：氧氣密度比空氣大；a；b；
（6）帶火星的木條伸入集氣瓶內，木條不復燃，可能是裝置漏氣，收集的氧氣不純或沒收集到氧氣．
故答案為：裝置漏氣；
（7）用B裝置制取氧氣，不需要加熱，可以節約能源，操作也簡便易行．
故答案為：節約能源；操作簡便．

點評：制取氣體的裝置一定要檢查裝置的氣密性，設法使裝置內外形成氣壓差，是氣密性檢查的常用手段．