Question

16．实验室利用如图装置进行组合，制取并收集氧气．
（1）写出标注仪器的名称：a集气瓶．
（2）若选择①与⑤组合制取并收集氧气，反应的化学方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，实验结束时，应先将导管从水槽中移出再停止加热．
（3）制取并收集干燥的氧气，下列组合可行的是AB（填序号，可多选）．
A．①③④B．②③④C．①③⑤D．②③⑤
（4）组装好②装置后，该同学先向分液漏斗中加入水，然后将导管另一端浸入水中，并打开分液漏斗的活塞，观察导管口是否有连续的气泡冒出，该操作的目的是检验装置气密性．
（5）实验改进：查阅资料发现，氧化铜可以用作过氧化氢分解制氧气的催化剂，现有一根洁净的钢丝，实验前先将其绕成螺旋状，再经过灼烧处理．改进后的发生装置如图所示（已略去夹持装置）．
i．钢丝绕成螺旋状的作用是BD（填序号，可多选）．
A．收集到更多的O₂  B．加快反应速率
C．没有影响  D．增大接触面积
ii．装置⑥与装置②比较，改进后装置的优点是可随时控制反应的进行．
iii写出反应的化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

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）根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，以及实验结束的注意事项进行分析；
（3）根据浓硫酸具有吸水性进行分析；
（4）根据向分液漏斗中加入水，然后将导管另一端浸入水中，并打开分液漏斗的活塞，观察导管口是否有连续的气泡冒出，该操作的目的是检验装置气密性进行分析；
（5）根据铜在加热的条件下生成氧化铜进行分析；
根据将铜丝绕成螺旋状，增大了与氧气的接触面积，以及改进后的装置的特点进行分析；根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是集气瓶；
（2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，实验结束时，应先将导管从水槽中移出，再停止加热，防止水槽中水倒流，炸裂试管；
（3）浓硫酸具有吸水性，所以制取并收集干燥的氧气，下列组合可行的是①③④，②③④，故选：AB；
（4）向分液漏斗中加入水，然后将导管另一端浸入水中，并打开分液漏斗的活塞，观察导管口是否有连续的气泡冒出，该操作的目的是检验装置气密性；
（5）将铜丝灼烧，铜与氧气反应生成氧化铜；
i将铜丝绕成螺旋状，增大了与反应物的接触面积，加快了反应的速率，故选BD；
ii改进后的装置，通过抽动铜丝来控制反应的发生和停止；故填：可随时控制反应的进行；
iii过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案为：（1）集气瓶；
（2）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，将导管从水槽中移出；
（3）AB；
（4）检验装置气密性；
（5）灼烧；
iBD；
ii可随时控制反应的进行；
iii2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

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．