题目内容

在实验室用高锰酸钾固体制取氧气的研究中，老师为志强同学提供了下列仪器（导管、橡皮塞等已省略），请你帮他完成相关实验内容。

  

①            ②             ③              ④                ⑤

（1）志强为了制取一瓶干燥的氧气，他应该选用的仪器有：         （填编号），该反应的化学方程式为               ，此处收集气体的方法为                 。

（2）向制气装置内加入药品前，他应该进行的操作是          ，其具体操作步骤是：                。

（3）志强同学认为，在不改变发生装置的前提下，他还可以选用                    （填反应物名称）与二氧化锰来制取氧气，其反应的化学方程式为                               。

（4）实验室还可以用红砖粉末与一种液体试剂混合制氧气，该反应的化学方程式为  。

（5）以下是木炭在氧气中燃烧的实验图：

验证燃烧产物的方法：                           。

 

【答案】

 

（1）①②③④   2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2↑  向上排空气法  

（2）气密性检查   导气管一端放入水中，用手紧握试管，观察水中有没有气泡冒出 

（3）氯酸钾   2KClO32KCl+3O2↑ 

（4）2H2O22H2O+O2↑

（5）向实验后的集气瓶中加入澄清石灰水，振荡，液体变浑浊

【解析】

试题分析：

⑴要制取一瓶干燥的氧气，那就不能用排水法收集氧气。故选用的仪器有：①②③④，该反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2↑，此处收集气体的方法为向上排空气法。

⑵向制气装置内加入药品前，他应该进行的操作是气密性检查，如果气密性不好，最终无法收集到氧气。其具体操作步骤是：导气管一端放入水中，用手紧握试管，观察水中有没有气泡冒出。

⑶该装置是固体与固体加热来制取气体的，如果不用高锰酸钾，还可以选用氯酸钾与二氧化锰来制取氧气，其反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。

⑷实验室还可以用红砖粉末与一种液体试剂混合制氧气，该液体试剂是过氧化氢溶液，则该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。值得注意的是，该反应的催化剂不再是二氧化锰，而是红砖粉末。

⑸木炭在氧气中燃烧后生成的是二氧化碳，二氧化碳的检验是向实验后的集气瓶中加入澄清石灰水，振荡，观察到液体变浑浊。

考点：实验室制取氧气，二氧化碳的检验

 

练习册系列答案
相关题目
如图所示的实验装置我们常用：

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置应选
A
A
，收集装置可选择
C或E
C或E
，若用过氧化氢和二氧化锰（作催化剂）制取氧气的发生装置应选
B
B
，检验氧气是否已收集满应将带火星的木条
放在集气瓶口
放在集气瓶口
．
（2）氢气（H2）是一种密度最小、难溶于水的气体，实验室用锌（固）与稀硫酸（液）在常温下反应制取氢气，则制取氢气的发生装置是
B
B
，收集较纯氢气应选用
C
C
；在点燃氢气之前，一定要先
检验氢气的纯度
检验氢气的纯度
．
下图所示为实验室常用的实验装置：

（1）写出下列仪器名称：a
酒精灯
酒精灯
；b
长颈漏斗
长颈漏斗
．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置和收集装置是
A，D或E
A，D或E
（填装置的字母代号），化学方程式是
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑；
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑；
，该反应属于
分解
分解
反应（填基本反应类型）；试管口放一团棉花的作用是
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
；用D装置收集氧气时氧气集满的实验现象是
有气泡从集气瓶口往外冒出
有气泡从集气瓶口往外冒出
．
（3）若用E装置收集氢气，则氢气应从
d
d
口通入（填c或d）．
（4）F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳溶于水
防止二氧化碳溶于水
．
（5）装置C相对于装置B在操作方面的优势为：
随开随用，随关随停
随开随用，随关随停
．
（6）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止．为此该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度 15% 20% 25% 30% 35%
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
操作：往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：
试管编号 A B C D E
温度（℃） 40 50 60 70 80
现象和
比较		 有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为
25%
25%
，因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是
生成气体体积较少
生成气体体积较少
．
②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为
70
70
℃．
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加
振荡
振荡
操作，更有利于气体的制备．
④该研究小组为了研究
固液接触面积
固液接触面积
 对该反应速率的影响，在28℃进行了如下实验．
试管编号 A B
试管内药品 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 1g小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较 有少量气泡 迅速产生较多气泡
请根据下图所示的实验装置图填空．

（1）指出图中标有数字的仪器的名称：①
铁架台
铁架台
，②
分液漏斗
分液漏斗
，③
水槽
水槽
．
（2）在实验室用高锰酸钾制氧气时，试管口的棉花团的作用是
防止高锰酸钾粉末加入导管
防止高锰酸钾粉末加入导管
，写出反应的化学符号表达式：
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
．
（3）当用B装置制取氧气时，仪器②内盛放的液体是
过氧化氢溶液
过氧化氢溶液
，仪器②的作用是
控制液体滴加的速率
控制液体滴加的速率
．写出反应的化学符号表达式：
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
．
（4）有的同学认为装置F可以代替装置C、D、E收集气体，欲收集具备下面性质的气体，应如何使用装置F呢？
比空气重的气体：
从a端进气，从b端出空气
从a端进气，从b端出空气
；收集难溶性气体：
先将集气瓶中装满水，从b端进气，从a端出水
先将集气瓶中装满水，从b端进气，从a端出水
．
（5）瑞利和拉姆塞两位科学家在利用氨氧化原理进行实验时，所需氨气的制取反应原理如下：2NH4Cl（固体）+Ca（OH）2（固）
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O．
已知空气、氨气在标准状况下的密度和溶解性如下：
物质 空气 氨气
密度/（g/L） 1.293 0.771
溶解性 / 极易溶
根据上述信息，请你帮助两位科学家选择实验室制取和收集氨气的装置，请在相关空格处打√．
氨气
根据如图所示，回答有关问题：

（1）在不需加热情况下，利用固-液反应制取气体应该选用的装置是
BC
BC
．（填字母）
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是
A
A
（填序号），实验时该装置试管口应放一团棉花，其目的是
防止高锰酸钾小颗粒进入导气管
防止高锰酸钾小颗粒进入导气管
；反应的化学方程式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
．
（3）实验室制取二氧化碳气体，若要获得干燥的二氧化碳，除发生装置外，还应选用D装置，装置中的液体是
浓硫酸
浓硫酸
（填写试剂名称）．如果用E装置收集该气体，则气体应从
b
b
端进入（填“b”或“c”）．通常用澄清的石灰水来检验二氧化碳，反应的化学方程式为
CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
．
（4）C装置与B装置相比较，优点是
可以随时控制反应的发生和停止
可以随时控制反应的发生和停止
．
如图所示的实验装置我们常用：

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置应选    ，收集装置可选择    ，若用过氧化氢和二氧化锰（作催化剂）制取氧气的发生装置应选    ，检验氧气是否已收集满应将带火星的木条    ．
（2）氢气（H2）是一种密度最小、难溶于水的气体，实验室用锌（固）与稀硫酸（液）在常温下反应制取氢气，则制取氢气的发生装置是    ，收集较纯氢气应选用    ；在点燃氢气之前，一定要先    ．

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