Question

15．研究性学习小组选择下列如图1某些仪器制取气体

（1）写出仪器名称a试管  b水槽
（2）该小组同学用加热氯酸钾的方法制取氧气．写出该反应的化学方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，此时发生装置应该选用上图中的A，收集氧气的装置可以用C或E．
（3）A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂．
（4）实验结束，先把导管移出水面；，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流使试管破裂．
（5）若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如图2：要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是甲（选填“甲”或“乙”）；
（6）实验室常用硫化亚铁固体与稀硫酸在常温下反应制硫化氢气体和硫酸亚铁．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，能溶于水．由此可推知：实验室制取硫化氢气体时，应选用的发生装置是  B，收集装置是E．
（7）世界首个模拟火星之旅“火星-500”全封闭试验，与2010年6月3日在俄罗斯启动，6名来自俄罗斯、中国、法国等国的志愿者将在模拟密封舱内生活520个日夜．看到相关报告后，某化学兴趣小组，开展了模拟“为志愿者在密封舱内生活设计供氧方案”活动．并设计了如下方案：（1）加热高锰酸钾；（2）电解水；（3）过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气 你认为，最适合于在模拟密封舱内制氧气的方案是（填序号）（3）．；与其他方法相比；这种方法的优点是不需要加热和消耗能源，且能够将人呼吸出来的二氧化碳加以利用，维持艇内空气成分的相对稳定．

Answer 1

分析 （1）根据常见仪器的名称与作用进行分析；
（2）根据实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，生成氧气的同时，还生成锰酸钾和二氧化锰，从反应条件去选择发生装置，从其密度和水溶性选择收集方法即可；
（3）根据给固体加热时的注意事项进行分析；
（4）为防止水通过导管流入试管，应先撤去导管，再熄灭酒精灯；
（5）根据注射器能够控制液体药品的流量，从而控制反应的速率进行分析；
（6）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，依据气体的密度和溶解性选择收集装置；
（7）根据每个反应的特点分析，在潜艇中制氧气，需要考虑实际情况，要本着方便快捷，节约能源等原则来反应．

解答 解：（1）仪器名称 a是试管；  b是水槽；
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，生成氧气的同时，还生成锰酸钾和二氧化锰，其化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；制取氧气的反应物都是固体，反应条件是加热，因此发生装置应该选用上图中的A；因氧气的密度比空气大，不易溶于水，因此可以用向上排空气法或排水法收集氧气，收集氧气的装置可以用C或E．
（3）A装置中试管口略向下倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂；
（4）根据实验步骤：①检查装置的气密性；②将药品平铺在试管底部，在试管口放一小团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管口，试管固定在铁架台上；③点燃酒精灯加热，先让试管均匀受热，然后再固定在盛药品处加热； ④用排水法收集氧气，集气瓶充满水后倒放入水槽中；要等到气泡连续、均匀地放出时，再开始收集，否则收集到的氧气不纯，混有空气；⑤收集完毕，将导管移出水面；⑥熄灭酒精灯，停止加热，实验完毕后，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂；
（5）装置甲中，注射器能够控制液体药品的流量，从而控制反应的速率，可以得到平稳的氧气流；
（6）用硫化亚铁固体与稀硫酸在常温下反应制硫化氢气体和硫酸亚铁，属于固液常温型，故选发生装置B；硫化氢气体密度比空气大，能溶于水，故只能用向上排空气法收集；
（7）过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气，不需要加热和消耗能源，在常温下就能进行，且能够将人呼吸出来的二氧化碳加以利用，维持艇内空气成分的相对稳定．
故答案为：（1）试管，水槽；（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；C或E；（3）防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂；（4）把导管移出水面；熄灭酒精灯甲；（5）甲；（6）B；E；（7）（3）；不需要加热和消耗能源，且能够将人呼吸出来的二氧化碳加以利用，维持艇内空气成分的相对稳定．

点评 本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及仪器的用途、化学方程式的书写、装置选择、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答．