Question

18．以下是实验室制取气体时常用的装置．请按要求将代号填空：

根据下列装置图回答问题：
（1）写出带标号的仪器名称：①长颈漏斗；实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制备和收集氧气，选择的气体发生装置是B（填序号）；用过氧化氢制氧气选择的装置是．用装置E来收集的原因是氧气不易溶于水，收集氧气的适宜时刻是气泡均匀冒出时．用化学式简要表示其反应2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$KCl+3O₂↑．
（2）通常用如图2所示的方法进行气密性检查，如果装置不漏气，可以看到导管口有气泡冒出，将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是水在导管中上升，形成一段水柱．
（3）若选用C收集氧气，验满的方法是把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了．
（4）实验结束拆除装置后，发现试管炸裂，试分析造成此后果的可能原因如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等（要求答出两点即可）．
（5）过去实验室制氧气，常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取，从预热到收集满一瓶（250mL）氧气大约需8～10分钟，从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难，曾有同学去闻自己收集到的氧气，想找找吸氧的感觉，结果却闻到刺激性气味（少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气）．现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，你认为这样做的优点都有哪些？
（1）反应不需要加热；
（2）生成物不污染环境；
（3）操作简单、安全．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器的名称，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； 氧气的密度比空气大，不易溶于水；
（2）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性；
（3）氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；
（4）如果操作不当，容易导致试管破裂；
（5）用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气时，要消耗能源，产物会污染环境，操作比较复杂、不安全；用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，不消耗能源，产物是水和氧气，操作简单、安全．

解答 解：（1）据常用仪器的名称，①为长颈漏斗；用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时需要加热，应选用的气体发生装置是B装置；因为氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用装置E来收集氧气；因为氧气氧气不易溶于水；排水法收集氧气的最佳时机是导管口有气泡连续均匀冒出时；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是水在导管中上升，形成一段水柱，这是因为将手松开一段时间后，试管中的温度降低，压强减小，在外界大气压的作用下，水在导管中上升；
（3）氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；
（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等，都能够导致试管破裂；
（5）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，优点有：反应不需要加热，生成物是水和氧气，不污染环境，操作简单、安全．
故答案为：（1）长颈漏斗、B、氧气不易溶于水、气泡均匀冒出时、2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）水在导管中上升，形成一段水柱；
（3）把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；
（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等；
（5）反应不需要加热；生成物不污染环境；操作简单、安全．

点评 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．