Question

5．根据如图所示的实验装置，回答下列问题．

（1）指出上面仪器的名称：①酒精灯 ②集气瓶．
（2）实验室若用高锰酸钾制氧气，发生装置应该选择A，该反应的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．如果想得到一瓶比较干燥的氧气，收集装置应该选择C，能用此方法收集氧气的原因是氧气的密度比空气略大且不与空气反应，验满的方法是（写出操作、现象和结论）将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满．
（3）甲烷是天然气的主要成分，是一种无色、无味、密度比空气小，难溶于水的气体；工业上常用它做燃料；实验室用无水醋酸钠（固体）与碱石灰（固体）加热反应制取．你认为制取甲烷应选择的发生装置是A；收集装置是D或E．
（4）①某同学在用加热高锰酸钾并用排水法制氧气的实验过程中发现收集装置中的水慢慢变成紫红色了，他仔细思考发现装置中缺少试管口放一团棉花，请从分子的角度分析水慢慢变成紫红色的原因分子在不断运动．
②下列是该同学部分实验操作，其中不合理的是BD．
A、先检查装置的气密性，后加药品
B、先固定试管，后放置酒精灯
C、实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
D、装满氧气的集气瓶倒放在桌面上
③小张同学在做铁丝在氧气中燃烧实验时，预先在集气瓶底留一些水的原因是防止熔化物溅落，瓶底炸裂，文字表达式为铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，观察到的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体．
小李同学在做此实验时却失败了，原因是可能是（1）制备的氧气不纯（2）没有等到火柴快燃尽就将铁丝伸入集气瓶中（或铁丝太粗）．
下面实验操作能导致制备的氧气不纯的是AB．
A  排水法收集氧气时刚开始冒气泡就用集气瓶收集了．
B  排水法收集氧气时集气瓶没有装满水就开始收集了
C  加热药品时没有先预热
（5）若用图F装置收集氧气，则氧气从m管通入（填m或n）

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，高锰酸钾在加热的生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，排空气法收集的氧气干燥，氧气密度比空气大，氧气有助燃性进行分析；
（3）根据实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷难溶于水，比空气的密度小进行分析；
（4）①根据实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管进行分析；
②根据实验室制取氧气的正确操作进行分析；
③根据玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，以及该实验的正确操作进行分析；
（5）根据氧气密度比空气大进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是酒精灯，②是集气瓶；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置应该选择A，高锰酸钾在加热的生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，排空气法收集的氧气干燥，氧气密度比空气大，所以想得到一瓶比较干燥的氧气，收集装置应该选择C，能用此方法收集氧气的原因是：氧气的密度比空气略大且不与空气反应，氧气有助燃性，所以验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
（3）实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷难溶于水，比空气的密度小，所以应选择的发生装置是A，收集装置是D或E；
（4）①实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，所以实验过程中发现收集装置中的水慢慢变成紫红色了，仔细思考发现装置中缺少试管口放一团棉花，从分子的角度分析水慢慢变成紫红色的原因是：分子在做无规则运动；
②A、实验室制取气体时，先检查装置的气密性，后加药品，故A正确；
B、先放置酒精灯，后固定试管，故B错误
C、实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯，故C正确；
D、装满氧气的集气瓶要正放在桌面上，故D错误．
故选：BD；
③玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以在做铁丝在氧气中燃烧实验时，预先在集气瓶底留一些水的原因是：防止熔化物溅落，瓶底炸裂，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，文字表达式为：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，观察到的现象是：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体；
在做此实验时却失败了，原因是可能是（1）制备的氧气不纯，（2）没有等到火柴快燃尽就将铁丝伸入集气瓶中（或铁丝太粗或铁丝未除锈）；
实验操作能导致制备的氧气不纯的原因是：收集时刻过早，集气瓶没有装满水，故选：AB；
（5）氧气密度比空气大，所以用图F装置收集氧气，则氧气从m管通入．
故答案为：（1）酒精灯，集气瓶；
（2）A，高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，C，氧气的密度比空气略大且不与空气反应；将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
（3）A，D或E；
（4）①试管口放一团棉花，分子在做无规则运动；
②BD；
③防止熔化物溅落，瓶底炸裂；铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁；剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体；
没有等到火柴快燃尽就将铁丝伸入集气瓶中（或铁丝太粗）；AB；
（5）m．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．