Question

6．以下是研究实验室制取氧气的装置图，请按要求回答下列问题．

（1）写出图中标号仪器的名称：①酒精灯；②锥形瓶．
（2）实验室用氯酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A，（填字母序号，下同），该反应的化学表达式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，若要收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是E．
（3）实验室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气，其中MnO₂起催化作用，该反应的化学表达式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．同学们利用B和F装置，通过排水量来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量准确），其主要原因是过氧化氢溶液进入锥形瓶后，把一部分空气排入集气瓶中．
（4）实验室制取CO₂发生装置可选用B，收集CO₂通常选用装置E（填写装置序号）；判断CO₂已收集满的方法是把燃烧的木条放在集气瓶口，如果燃烧的木条熄灭，说明已经收集满；
（5）用高锰酸钾制取O₂，装置A还需做的一点改动是在试管口塞一团棉花；发生反应的化学表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（6）若用图H所示塑料袋排空气法收集H₂，则H₂导入端为b（填“a”或“b”）
（7）用图I所示的矿泉水瓶时行对比实验，可以证明CO₂与澄清石灰水确实发生了反应，应作的对比实验是取相同的一瓶二氧化碳，加入和澄清石灰水体积相同的蒸馏水．
（8）实验室常用图G装置代替装置B制取气体，该装置的优点是能使反应随时进行或停止，下列反应适用于该装置的是①③（填序号）．
①大理石和稀盐酸
②碳酸钠粉末和稀硫酸
③锌粒与稀硫酸
④过氧化氢溶液与二氧化锰．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；   
（2）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；
（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；
（4）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；                                                      
二氧化碳能够溶于水，密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧；
（5）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；                                                                
为了防止高锰酸钾进入导管，通常在试管口塞一团棉花；
（6）氢气密度比空气小；
（7）进行对比试验要确定好常量和变量；
（8）不同的实验装置，优缺点不同．

解答 解：（1）①是酒精灯；②是锥形瓶．
故填：酒精灯；锥形瓶．
（2）实验室用氯酸钾制取氧气需要加热，应选用的发生装置是A；
该反应的化学表达式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集，用排水法收集的氧气不如用排空气法收集的氧气干燥．
故填：A；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；E．
（3）实验室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气，其中MnO₂起催化作用；
该反应的化学表达式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量准确），其主要原因是过氧化氢溶液进入锥形瓶后，把一部分空气排入集气瓶中．
故填：催化；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；过氧化氢溶液进入锥形瓶后，把一部分空气排入集气瓶中．
（4）实验室制取二氧化碳不需要加热，发生装置可选用B；
二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E装置收集；
判断CO₂已收集满的方法是：把燃烧的木条放在集气瓶口，如果燃烧的木条熄灭，说明已经收集满．
故填：B；E；把燃烧的木条放在集气瓶口，如果燃烧的木条熄灭，说明已经收集满．
（5）用高锰酸钾制取O₂，装置A还需做的一点改动是在试管口塞一团棉花；
发生反应的化学表达式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
故填：在试管口塞一团棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（6）若用图H所示塑料袋排空气法收集H₂，由于氢气密度比空气小，则H₂导入端为b．
故填：b．
（7）用图I所示的矿泉水瓶时行对比实验，可以证明CO₂与澄清石灰水确实发生了反应，应作的对比实验是：取相同的一瓶二氧化碳，加入和澄清石灰水体积相同的蒸馏水，实验过程中，加入澄清石灰水的矿泉水瓶比加入蒸馏水的矿泉水瓶更瘪，说明二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙发生了化学反应．
故填：取相同的一瓶二氧化碳，加入和澄清石灰水体积相同的蒸馏水．
（8）实验室常用图G装置代替装置B制取气体，该装置的优点是能使反应随时进行或停止，原理是：关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；                    
打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；
适用于该装置的条件是：固体是块状或颗粒状，并且固体不溶于水，反应不需要加热，因此下列反应适用于该装置的是大理石和稀盐酸、锌粒与稀硫酸．
故填：能使反应随时进行或停止；①③．

点评 本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．