Question

15．某化学兴趣小组利用下列装置进行氧气的实验室制法和有关性质的研究．
实验室提供如图1常用仪器，供完成下列气体制取实验时选用（不可重复选用）．

（1）写出图1有编号仪器的名称：①试管，②酒精灯，③集气瓶．
（2）实验室用高锰酸钾制氧气时试管口还要放一团棉花，目的是防止高锰酸钾颗粒进入导气管．
（3）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热来制取氧气，该反应的文字表达式：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；发生装置可选用（填代号，下同）A，收集氧气可选用C或D；如果实验时，收集到的氧气不纯净，可能的原因是装置漏气或刚出现气泡就开始收集．若实验结束时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯；否则会引起水倒流入试管，将试管炸裂．
（4）收集完氧气后验满的方法是将带火星的木条伸入盛有气体的集气瓶内观察，如木条复燃，就证明是氧气．
（5）该化学兴趣小组的同学接着进行有关氧气性质的实验（实验如图2），木炭在图乙中燃烧的现象是发出耀眼的白光，放出大量的热．图丙中的现象为澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧的产物有二氧化碳；木炭燃烧这个反应的文字表达式为碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）根据加热高锰酸钾制取氧气的注意事项来分析；
（3）根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气； 氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；利用加热的方法制取气体，并且利用排水法收集气体时，要按照一定的步骤进行，特别是要注意集满气体后的操作顺序，以防发生安全事故；
（4）根据氧气支持燃烧的性质解答；
（5）木炭在氧气中燃烧时发出耀眼的白光，放出大量的热，生成二氧化碳；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．

解答 解：
（1）①是试管，②是酒精灯；集气瓶；故填：试管；酒精灯；集气瓶；
（2）加热高锰酸钾制取氧气时，为了防止高锰酸钾颗粒进入导气管，需要在试管口处放一棉花团；
（3）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热来制取氧气，该反应的文字表达式：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气，反应需要加热，发生装置可选用A装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，但是D装置中的导管伸入集气瓶太短，不能用于收集氧气，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集；如果装置漏气或刚出现气泡就开始收集，都能够导致收集的氧气不纯；若实验结束时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则会引起水倒流入试管，将试管炸裂；
（4）检验是否是氧气用的是带火星的木条，将带火星的木条伸入盛有气体的集气瓶内观察，如木条复燃，就证明是氧气．
（4）木炭在图乙中燃烧的现象是发出耀眼的白光，放出大量的热；
图丙中的现象为澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧的产物有二氧化碳；
木炭燃烧这个反应的文字表达式为：碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳．
答案：
（1）试管；酒精灯；集气瓶
（2）防止高锰酸钾颗粒进入导气管
（3）氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气      A  C  D    装置漏气    刚出现气泡就开始收集   把导管移出水面  熄灭酒精灯  水倒流入试管，将试管炸裂；
（4）将带火星的木条伸入盛有气体的集气瓶内观察，如木条复燃，就证明是氧气
（5）发出耀眼的白光，放出大量的热    澄清石灰水变浑浊           二氧化碳    碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳

点评 本题考查制取气体发生装置和收集装置的选择、氯酸钾制氧气实验的原理、收集、验满等，属于基础知识考查题．合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础