Question

请根据如图装置，回答问题：

（1）实验室用高锰酸钾制取O₂，化学方程式为

 

，
①装置A还需做的一点改动是

 

．
②用高锰酸钾制取O₂反应后的固体残渣（假定已完全反应），通过以下四步实验操作可回收二氧化锰（提示：二氧化锰不溶于水，锰酸钾溶于水）．正确操作的先后顺序是

 

（填写选项序号）．
a．烘干        b．溶解        c．过滤         d．洗涤
③把②中滤液蒸发结晶可得到锰酸钾晶体，在蒸发操作中玻璃棒的作用是

 

．
（2）用B装置制取氢气，现有①锌粒、②镁带、③稀盐酸、④浓盐酸，应选用的试剂是

 

（填序号），若要收集一集气瓶干燥的氢气，应该选择的收集装置是

 

（填序号）．
（3）某同学改进了B装置，改进的装置如F所示，与 B相比较，F装置以分液漏斗代替

 

漏斗，其优点是

 

；橡皮管的作用是

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,蒸发与蒸馏操作,氧气的收集方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据实验室用高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，写出反应的化学方程式解答；
①根据装置A还需做的一点改动是试管中应该有棉花解答；
②高锰酸钾完全反应后物质是锰酸钾和二氧化锰，所以根据物理性质的不同可以分离，加水溶解后，二氧化锰留在滤纸上，锰酸钾进入滤液，然后蒸发结晶即可．
③根据蒸发时玻璃棒的作用分析．
（2）根据已有的知识进行分析，活泼金属能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气．
（3）分液漏斗与长颈漏斗相比，可以通过控制滴加液体的速度或流速、流量等来控制反应的速度．

解答：解：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO_2⁺O₂↑；
①装置A还需做的一点改动是试管中应该有棉花，防止高锰酸钾随气流进入导气管；
②高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，配平即可；完全反应后物质是锰酸钾和二氧化锰，根据两种物质的溶解性不同，锰酸钾溶于水，二氧化锰不溶于水，可以采用溶解、过滤、洗涤、烘干分开；
③蒸发中玻璃棒的作用就是边加热边搅拌，防止局部温度过高，造成液体飞溅；
（2）铁和稀盐酸能反应生成氢气，反应速率适中，镁带和稀盐酸能反应生成氢气，反应太快，难以控制，浓盐酸具有挥发性，制得氢气不纯，故选①③；由于用排水法收集的气体较纯净．所以，若要收集较纯净的氢气，应选择的收集装置是D．
（3）与B装置相比较，图（Ⅲ）装置以分液漏斗代替长颈漏斗，其优点是能够控制反应速率；
橡皮管的作用是：使分液漏斗和试管内的气体压强一致，便于液体滴落下来．
答案：
（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO_2⁺O₂↑；
（2）①试管中应该放棉花  ②bcda  ③搅拌，防止局部温度过高而造成液滴飞溅
（3）长颈；可以通过控制滴加液体的速度或流速、流量等来控制反应的剧烈程度；平衡气压或使分液漏斗和试管内的压强一致，便于液体滴落下来

点评：本题综合考查气体的实验室制法原理和装置选择，同时进行类比训练和知识延伸，与混合物的分离联系起来进行考查．