Question

5．请结合如图所示实验装置回答有关问题：
（1）书写实验仪器名称：A酒精灯；B铁架台．
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时，该反应的符号表达式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，可选用的发生装置是B（填序号），其中二氧化锰起催化作用．
（3）高锰酸钾制取氧气时，写出反应的符号表达式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，根据该反应原理，可选择图中A（填标号）为发生装置．A装置试管口要略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流，炸裂试管；试管口塞一团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末进入导管．
（4）用装置C收集氧气，是因为氧气的性质是氧气密度比空气大，此方法收集氧气的验满方法是把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满．
（5）用E装置收集氧气，是因为氧气的性质是氧气不易溶于水，此方法收集氧气的验满方法是集气瓶口有气泡冒出，证明氧气集满．
（6）按图F作细铁丝在氧气中燃烧的实验，观察到的现象有铁丝剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体．写出发生反应的符号表达式是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．实验过程中为了防止集气瓶底部破裂，需要采取的措施是在集气瓶底部放少量的水或细沙．

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）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化锰是该反应的催化剂进行分析；
（3）根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件需要加热，试管口要略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流，炸裂试管；试管口塞一团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末进入导管进行分析；
（4）根据氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集进行分析；
（5）根据氧气不易溶于水，可以用排水法收集进行分析；
（6）根据铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，以及注意事项进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，A是酒精灯，B是铁架台；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化锰是该反应的催化剂，所以可选用的发生装置是B，其中二氧化锰起催化作用；
（3）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，该反应的反应物是固体，反应条件需要加热，所以可选择图中A为发生装置试管口要略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流，炸裂试管；试管口塞一团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末进入导管；
（4）氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，所以收集氧气的验满方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
（5）氧气不易溶于水，可以用排水法收集，所以收集氧气验满的方法是：集气瓶口有气泡冒出，证明氧气集满；
（6）铁和氧气在点燃的条件下生成四氧实验现象为：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体，化学方程式为：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，实验过程中为了防止集气瓶底部破裂，需要采取的措施是：在集气瓶底部放少量的水或细沙．
故答案为：（1）酒精灯，铁架台；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，B，催化；
（3）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，A，防止冷凝水回流，炸裂试管；防止高锰酸钾粉末进入导管；
（4）氧气的密度比空气大，把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
（5）氧气不易溶于水集气瓶口有气泡冒出，证明氧气集满；
（6）火星四射，3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，在集气瓶底部放少量的水或细沙．

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．