Question

10．如图是初中化学常用的实验装置．请根据实验要求选择适当的装置并完成相关问题．

（1）写出编号仪器的名称：①试管、②长颈漏斗．
（2）实验室采用装置A制取氧气时，其试管中应放的药品是高锰酸钾，试管口还要放一团棉花，目的是防止加热过程中高锰酸钾进入导管．试管口要略低于试管底部，目的是防止冷凝水倒流入试管，将试管炸裂．收集氧气可以选择装置是C或D，（填序号）原因是氧气不易溶于水，氧气的密度比空气大．若要收集一瓶干燥的氧气，应选用的仪器是D（填序号）．发生反应的文字表达为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$二氧化锰+锰酸钾+氧气．
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，制取装置最好选用的仪器是BC或BD（填序号）；其中二氧化锰起催化作用，该反应的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
实验室还可以用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（4）把上面分解高锰酸钾制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方法为：将导管一端放入水中，双手紧握试管，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气．
（5）某同学收集完毕，先停止加热再将导管移出水面，这种操作会引起什么后果：会引起水倒吸导致试管炸裂．
（6）检验一瓶气体是否是氧气的最简单的方法是：将带火星的木条放于瓶口，若木条复燃则证明已满．
（7）若用F装置进行“排空气法”收集制取的氧气，氧气应从a（填字母a或b）端导入，若将集气瓶装满水，用排水法收集氧气，氧气应从b（填字母a或b）端导入．
（8）氨气是一种极易溶于水，密度比空气小的气体．实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙两种固体混合物分解生成氯化钙、氨气和水来制取氨气，应选用的发生装置是A，收集装置是E，发生反应的文字表达为氯化铵+氢氧化钙$\stackrel{加热}{→}$氨气+氯化钙+水．

Answer 1

分析 （1）熟悉常见的仪器，了解名称；
（2）根据实验室中用高锰酸钾制取气体反应物生、成物及反应条件写出反应的文字表达式，根据反应物的状态和反应条件确定实验室制取氧气的发生装置；
（3）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气； 氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；氯酸钾和二氧化锰受热时能够分解生成氯化钾和氧气；
（4）根据检查装置气密性的方法回答；
（4）利用排空气法收集氧气时需验满，检验氧气是否收集满的方法是将带火星的木条放于瓶口观察现象加以判断；
（5）根据高锰酸钾制取氧气的注意事项分析解答；
（6）利用排空气法收集氧气时需验满，检验氧气是否收集满的方法是将带火星的木条放于瓶口观察现象加以判断；
（7））氧气的密度比空气大，比水小，据此分析解答；
（8）根据反应物的状态和反应条件确定发生装置，根据气体的密度和溶水性确定收集装置；根据信息写出反应的文字表达式．

解答 解：（1）图中①试管，②长颈漏斗．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，反应物的状态是固体，反应条件是加热，可选用的气体发生装置是A；在试管口要放一团棉花的目的是防止加热过程中高锰酸钾进入导管；试管口要略低于试管底部，目的是防止冷凝水倒流入试管，将试管炸裂；氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集；向上排空气法收集的较干燥，高锰酸钾在加热的条件下可以分解产生二氧化锰、锰酸钾和氧气；发生反应的文字表达为：
高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$二氧化锰+锰酸钾+氧气；
（3）在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，其中二氧化锰起催化作用；利用过氧化氢制取氧气不需要加热，应该用B装置作为发生装置；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集；
发生反应的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．实验室还可以用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
（4）检验该装置气密性的操作方法为：将导管一端放入水中，双手紧握试管，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气；
（5）实验结束应先移导管后熄灯，防止先熄灭酒精灯，试管温度降低，气压减小，引起水倒吸导致试管炸裂；
（6）检验一瓶气体是否是氧气的最简单的方法是：将带火星的木条放于瓶口，若木条复燃则证明已满；
（7）氧气的密度比空气大，故使用装置F收集氧气时应从a管进入，将空气挤压到集气瓶上部排出；氧气的密度比水小，故用F排水法收集时，应从短管b进入，水可以从a被压出，从而收集满氧气；
（8）加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气，选择的发生装置是A；氨气（NH₃）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，收集装置是E；氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气（NH₃），同时生成氯化钙和水，文字表达式为：氯化铵+氢氧化钙$\stackrel{加热}{→}$氨气+氯化钙+水．
故答案为：
（1）试管；长颈漏斗；
（2）高锰酸钾；防止加热过程中高锰酸钾进入导管；防止冷凝水倒流入试管，将试管炸裂；C；D；氧气不易溶于水；氧气的密度比空气大；D；高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$二氧化锰+锰酸钾+氧气；
（3）BC或BD；催化；过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
（4）将导管一端放入水中，双手紧握试管，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气；
（5）会引起水倒吸导致试管炸裂；
（6）将带火星的木条放于瓶口，若木条复燃则证明已满；
（7）a；b；
（8）A；E；氯化铵+氢氧化钙$\stackrel{加热}{→}$氨气+氯化钙+水

点评 熟练掌握实验室中制取气体的发生装置和收集装置的选择依据，并能作出正确的选择，记住常见气体制取的反应原理，并能够正确书写化学方程式．