Question

18．现有下列初中化学常用的制取气体部分装置．请完成以下各题：

（1）写出如图中仪器a的名称：锥形瓶．
（2）以高锰酸钾为原料制取氧气，应选用A和C装置（填字母）来制取并收集，如图发生装置还应做的改进是在试管口放一棉花团，目的是防止高锰酸钾粉末会随着氧气流进入导管继续进入水槽，使水槽中的水变红，反应的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）某小组同学进行上述实验时，发现“一同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃”；对此，老师让该同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集$\frac{1}{2}$集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃．
①用下列方案收集“$\frac{1}{2}$集气瓶的氧气”，其中最合理的是a（填字母）．

②用排水法收集气体时，判断集气瓶中气体已收集满的标志是观察到集气瓶口旁有气泡向外逸出．
③空气中氧气的体积分数约为21%．本实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的60.5%，所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法不可靠．

Answer 1

分析 （1）根据常用仪器的名称和作用进行分析；
（2）根据高锰酸钾制取氧气的反应物的状态和反应条件选择发生装置，据氧气的密度选择收集装置；根据高锰酸钾制取氧气时的注意事项进行分析；根据加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气写出反应的化学方程式即可；
（3）①根据排水法收集气体的方法回答；
②利用排水法收集气体时，若瓶口有气泡冒出说明收集满了；
③可设一瓶气体的体积为1L，再结合所学知识进行计算．

解答 解：（1）图中仪器a的名称是锥形瓶；
（2）以高锰酸钾为原料制取氧气，需要加热，故选发生装置A；氧气的密度比空气大，所以用向上排空气法收集；制取氧气时，由于高锰酸钾粉末会随着氧气流进入导管继续进入水槽，使水槽中的水变红，为避免这一现象的发生，往往会要在试管口放一棉花团；加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）①用排水法收集气体时，要用弯导管，且不能伸入集气瓶内，故选a；
②利用排水法收集气体时，若瓶口有气泡冒出说明收集满了；
③可设一瓶气体的体积为1L，则实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的体积分数是：$\frac{21%×\frac{1}{2}L+\frac{1}{2}L}{1L}$×100%=60.5%；
故答案为：（1）锥形瓶；（2）A；C； 在试管口放一棉花团；防止高锰酸钾粉末会随着氧气流进入导管继续进入水槽，使水槽中的水变红；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（3）①a； ②观察到集气瓶口旁有气泡向外逸出； ③60.5．

点评 实验室制取气体时，发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件；收集装置的选择取决于水溶性和气体的密度． 考查了实验室制取氧气的反应原理，及注意事项，是考试的重点也是中考的重点．