Question

从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计．科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验．请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据下图回答问题：

（1）写出标号仪器的名称①

 

；②

 

．
（2）在实验室中，可以加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气．
【设计合理方案】发生装置选用

 

（填装置编号，下同），收集装置选用

 

．
【明确实验目的】

 

．
【收集有关资料】氯酸钾是白色的固体，二氧化锰是黑色的固体，且二氧化锰在氯酸钾制氧气的反应中是

 

．文字表达式为：

 

；
【设计合理方案】发生装置选用

 

，若选用E装置收集氧气，验证集气瓶中是否已收集满的方法是

 

．
（3）在实验室中用加热高锰酸钾固体制取氧气．
[明确实验目的]：

 

．
[收集有关资料]：高锰酸钾是紫黑色的固体，…
反应的文字表达式为

 

；
[设计合理方案]：发生装置选用

 

，若选用C收集装置收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满的方法是

 

．
（4）甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷．制取甲烷的发生装置应选择

 

（填装置编号，下同），收集装置应选

 

；
而一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气反应生成二氧化氮，则收集一氧化氮气体时只能用的装置是（填序号）

 

．
（5）在收集的氧气中作细铁丝燃烧的实验，我观察到的现象有

 

，实验后发现集气瓶底破裂可能原因是

 

．
（6）实验室里用B制二氧化碳气体并通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验室制取氧气的反应原理,氧气的检验和验满,催化剂的特点与催化作用,二氧化碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：试管是常用的反应容器，长颈漏斗方便加液体药品；制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了．实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，因此需要加热；甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，因此可以用向下排空气法或排水法收集；一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气反应生成二氧化氮，则收集一氧化氮气体时只能用排水法收集．铁丝在纯氧中燃烧的现象是：剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；还要注意瓶底放少量细沙或少量的水，防止炸裂集气瓶．实验室里用B制二氧化碳气体并通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是：装置漏气或药品太少或盐酸的浓度太大等．

解答：解：（1）试管是常用的反应容器，长颈漏斗方便加液体药品，故答案为：①试管；②长颈漏斗
（2）如果用氯酸钾和二氧化锰制氧气就需要加热，其中二氧化锰做催化剂；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；故答案为：A；C或E；利用加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气；催化剂；氯酸钾

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气； A；用E装置收集氧气时，判断该装置已收集满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；用C装置收集氧气时，判断该装置已收集满的方法是：当气泡从集气瓶口处向外逸出时，说明已经收集满；
（3）[明确实验目的]：如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了；故答案为：用高锰酸钾在实验室制氧气；高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气；A；用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则已收满．
（4）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，因此需要加热；甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，因此可以用向下排空气法或排水法收集；一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气反应生成二氧化氮，则收集一氧化氮气体时只能用排水法收集；故答案为：A；D（或E）；E；
（5）铁丝在纯氧中燃烧的现象是：剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；还要注意瓶底放少量细沙或少量的水，防止炸裂集气瓶；故答案为：剧烈燃烧，火星四射；放热；生成黑色固体；集气瓶底未铺一层沙或放少量水；
（6）实验室里用B制二氧化碳气体并通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是：装置漏气或药品太少或盐酸的浓度太大等；故答案为：装置漏气（或药品太少等）

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、气体的验满和铁在氧气中燃烧的现象等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．