Question

10．如图所示实验装置，回答问题：

（1）小明同学选择A装置准备用高锰酸钾为原料制取一瓶干燥的氧气，他应选择的收集装置是E（填字母），实验结束后，应该先将导管移除水面，后熄灭酒精灯．原因是：防止水倒流入试管，使试管炸裂．
（2）小华同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰为原料代替高锰酸钾制取一瓶较纯净氧气（不考虑水蒸气），她选择的发生装置是B，收集装置是C（填字母）．写出该反应的符号表达式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，其中二氧化锰起催化作用．
（3）实验室常用硫化亚铁（FeS）固体与稀硫酸（H₂SO₄）在常温下反应制硫化氢气体（H₂S）和硫酸亚铁（FeSO₄）．硫化氢气体是无色有刺激性气味的有毒气体，它的密度比空气大，可溶于水．
①试写出实验室制取硫化氢气体的文字或符号表达式：FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑．
②制取硫化氢时，发生装置应选用上图所示的装置（填字母，下同）B；收集硫化氢气体时，只能选用E装置．

Answer 1

分析 （1）获得干燥的气体时，虽然气体不溶于水也不能采取排水法进行气体的收集，只能根据气体密度与空气密度大小的关系，使用排空气法收集；根据高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气的事实，写出分解的化学方程式；
（2）使用过氧化氢制取氧气时，由于反应不需要加热且反应物为固体和液体，因此，应选择固液不需加热型发生装置；要收集较为纯净的氧气时，应采取收集到气体较为纯净的排水法收集；过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气；
（3）根据质量守恒定律写成方程式；②选择发生装置需要分析反应物的状态和反应条件，收集装置需要分析所收集气体是否溶于水，以及气体的密度比空气的大小．

解答 解：（1）排水法不能收集到干燥的氧气，因此，只能选取E装置的向上排空气法收集；高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；为了防止水倒流入试管，使试管炸裂，应先将导管移除水面，在撤酒精灯．
（2）使用过氧化氢制取氧气时，在二氧化锰催化下，过氧化氢分解生成水和氧气；只能选择B装置作为反应的发生装置；而要收集到纯净的氧气时，排水法收集为最佳选择；在二氧化锰催化下，过氧化氢分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）①硫化亚铁与稀硫酸反应的化学方程式为：FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑；
②因为反应物为硫化亚铁与稀硫酸，是固体和液体反应，且反应不需加热，所以发生装置必须用B，又因硫化氢气体的密度比空气大，可溶于水，所以收集装置只能用E．
答案：
（1）E；将导管移除水面；熄灭酒精灯；防止水倒流入试管，使试管炸裂；
（2）B；C；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化；
（3）FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑；B；E．

点评 根据气体的密度和溶解性，收集气体可采取排空气法或排水法，排空气法收集气体可得到干燥的气体，排水法收集气体可得到纯净的气体．