Question

16．根据下列实验装置图回答

（1）写出标号仪器的名称①试管；②集气瓶．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的制取装置是CD或CE；（填字母代号，下同）．反应的化学方程式为2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）实验室也可以选用装置B中制取O₂，反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；．若选用A做发生装置，与装置C比较，装置A的优点是能够控制反应速率．
（4）若用图乙装置收集氧气，则气体应从b进入（“a”或“b”）．
（5）如图丙是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置，实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是火星四射、放出大量的热、生成黑色固体．改进后的优点是①②③（填序号）．
A、氧气无需提前制备和收集，操作更方便
B、塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全
C、装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化．

Answer 1

分析 （1）根据常见仪器的名称进行分析；
（2）根据高锰酸钾制取氧气需要加热选择发生装置；根据氧气的密度和溶水性选择收集装置；根据加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰、氧气写出反应的方程式；
（3）根据过氧化氢制取氧气用二氧化锰作催化剂，生成水和氧气进行分析；根据实验装置的特点进行分析；
（4）根据氧气的密度比水的密度小分析解答；
（5）根据铁可以在氧气中燃烧的现象分析；合理设计实验是做好实验的基础，并结合选项分析解答．

解答 解：（1）图中标号仪器的名称①试管；②是集气瓶．
（2）用高锰酸钾制取氧气需要加热，所以用C作为发生装置；氧气的密度大于空气的密度能够用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用排水法收集；加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的方程式为：2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）过氧化氢制取氧气用二氧化锰作催化剂，生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；装置A可以随时添加和停止添加药品，可控制反应的发生和停止．
实验室用块状固体硫化亚铁与稀硫酸在常温下反应制取硫化氢气体，因此不需要加热；收集装置最好选用F，硫化氢有毒，为把多余的气体用碱溶液吸收掉，防止污染空气．
（4）氧气的密度比水的密度小，用从短管进，用图乙装置收集氧气，气体应从b进；
（5）铁在氧气中燃烧的实验现象是：铁在氧气中能够剧烈地燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
改进后的优点是：氧气无需提前制备和收集，操作更方便；塑料瓶代替集气瓶，能防止集气瓶炸裂，更安全；装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，使实验更优化．
故答案为：（1）试管；集气瓶；（2）CD或CE；2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；能够控制反应速率；（4）b；（5）火星四射、放出大量的热、生成黑色固体；①②③．

点评 本考点主要考查气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了仪器的名称等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．