Question

16．根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题．

（1）请写出图中标号仪器的名称：①长颈漏斗；②试管．
（2）实验室用过氧化氢制取少量氧气时，发生装置最好选用C，收集装置选用E（或F）；
如需随时控制生产气体的量并节约药品，发生装置最好选用B（填编号），写出该反应的化学反应表达式：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生装置应选用D填编号）；写出其反应的表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+氧气+二氧化锰．
（4）如用E装置收集O₂，检验O₂是否收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃则满．
（5）如图H，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，而瓶底预先放入少量水的目的是防止燃烧生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底．
（6）注射器G可用于检查装置A的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至浸没长颈漏斗下端处．
②将注射器C连接到装置A的导管口处．
③缓慢拉动注射器G的活塞，观察到长颈漏斗口下端有气泡冒出，表示装置A的气密性良好．
（7）实验室用装置A制取氧气时，如用注射器G替换长颈漏斗，优点是可以控制反应速率．
（8）若用装置F收集的氧气不纯，其原因可能是（请写两种原因）：
①集气瓶未装满水；②未等气泡连续、均匀冒出就开始收集．
（9）在学生实验课上，实验课上，小林用高锰酸钾制取并收集了一瓶氧气，呈浅红色，在做细铁丝燃烧实验时，未见细铁丝燃烧．而小红异常兴奋，实验成功了，但实验结束后，拿了集气瓶怯生生地走到了老师旁，说：我的集气瓶碎了．分析两位同学实验操作中出现的问题．
小林：①试管口没有塞棉花；②铁丝表面生锈了而未打磨除去（合理均可），
小红：没有预先在集气瓶的底部放少量的水或沙子．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）用过氧化氢制取少量氧气时，属于固液常温型，反应容器可选试管，故可选发生装置C，氧气不易溶于水、密度比空气大，故可用排水法、向上排空气法收集，并据反应原理书写文字表达式，结合装置特点分析解答；
（3）加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，故选发生装置D，并据反应原理书写文字表达式；
（4）验满氧气的方法为：将带火星的木条放于集气瓶口，观察木条是否复燃进行判断；
（5）据铁丝燃烧现象和注意事项解答；
（6）用注射器C检查装置E的气密性时，向锥形瓶中加入少量水至浸没长颈漏斗下端，将注射器C连接到装置E的导管口处，缓慢拉动注射器C的活塞，观察现象；
（7）用装置E制取CO₂时，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是可以控制反应的速率；
（8）据排水法收集氧气分析解答；
（9）实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应放一团棉花，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；铁丝在氧气中燃烧的实验，失败的原因有：氧气浓度太低、铁丝太粗、表面的锈未除去，据此进行分析解答．

解答 解：（1）标号仪器是长颈漏斗、试管；
（2）用过氧化氢制取少量氧气时，属于固液常温型，反应容器可选试管，故可选发生装置C，氧气不易溶于水、密度比空气大，故可用排水法、向上排空气法收集；
如需随时控制生产气体的量并节约药品，发生装置最好选用B，因为分液漏斗可控制液体的滴加速率，进而可控制产生气体的量，不需氧气时不再滴加，可节约药品；反应的文字表达式是：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，故选发生装置D，反应的文字表达式是：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+氧气+二氧化锰；
（4）验满氧气的方法为：将带火星的木条放于集气瓶口，观察木条是否复燃进行判断；
（5）如图H，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，而瓶底预先放入少量水，是为了防止燃烧生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底；
（6）用注射器C检查装置E的气密性时，向锥形瓶中加入少量水至浸没长颈漏斗下端，将注射器C连接到装置E的导管口处，缓慢拉动注射器C的活塞，锥形瓶内压强减小，在大气压强的作用下，水长颈漏斗中的水面下降，长颈漏斗下端有气泡逸出，表示装置E的气密性良好；
（7）注射器与长颈漏斗比较，注射器上有可以控制的活塞，可以根据实验时的需要添加药品，不用时可随时停止，所以用装置E制取CO₂时，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是可以控制反应的速率；
（8）若用装置F收集的氧气不纯，其原因可能是：集气瓶内未装满水留有气泡，或有气泡冒出就立即收集，使收集的氧气中混入了空气；
（9）小林用高锰酸钾制取并收集了一瓶氧气，呈浅红色，可能是因为在试管口没有放一团棉花，导致加热时高锰酸钾粉末进入导管；
在做细铁丝燃烧实验时，未见细铁丝燃烧，可能是集气瓶内氧气的浓度太低，不足以使铁丝燃烧或剧烈燃烧、火星四射；导致氧气的浓度低的原因有：用排水法收集氧气时，没等导管口气泡连续均匀的产生时就收集；可能未等火柴燃烧尽就插入盛氧气的集气瓶中，火柴继续燃烧消耗了一定量的氧气，同时有大量的热量放出，使瓶内氧气膨胀逸出；也可能是铁丝表面生锈了而未打磨除去（合理即可）；
为防止防止生成物熔化溅落下来炸裂集气瓶，集气瓶底预先铺上一层细沙或放少量的水，故小红实验出现的问题为：没有预先在集气瓶的底部放少量的水或沙子；
故答案为：
（1）长颈漏斗； 试管；
（2）C； E（或F）； B；    过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）D；高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+氧气+二氧化锰；
（4）将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃则满；
（5）火星四射；  防止燃烧生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底；
（6）①浸没长颈漏斗下端；  ③长颈漏斗口下端有气泡冒出；
（7）可以控制反应速率；
（8）集气瓶未装满水；   未等气泡连续、均匀冒出就开始收集；
（9）小林：试管口没有塞棉花；    铁丝表面生锈了而未打磨除去（合理均可）；
        小红：没有预先在集气瓶的底部放少量的水或沙子．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了文字表达式的书写，实验注意事项、铁丝燃烧实验等知识，综合性比较强，知识容量大．掌握相关知识并能结合题意灵活解答是解决问题的关键．