Question

3．如图所示为实验室中常见的制取气体的发生装置和收集装置．

请回答下列问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是（填字母序号），反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的发生装置是B（填字母序号），反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）若使用E收集氧气，判断氧气已收集满的现象是瓶口有有大气泡向外冒出，若使用装置C收集氧气，验证氧气已经收集满的方法是将带火星的小木条放在瓶口，若复燃，则已满；待检验到D中氧气已收集满，接下来的操作是移出导管，然后把集气瓶盖好玻璃片，正放在桌面上．
（3）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置E（填字母序号）．
（4）用高锰酸钾制取氧气的实验过程中，马明同学观察到装置E中的水变为红色，这是因为高锰酸钾粉末进入导管的缘故．为了防止实验过程出现上述现象，相应的改进措施是试管口放一小团棉花．

Answer 1

分析 （1）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．（2）根据收集氧气时的注意事项、验满方法来分析；
（3）根据一氧化氮的性质分析收集的方法及装置．
（4）用高锰酸钾时，试管口要有一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管．

解答 解：（1）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，选择装置A来制取；实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，选择仪器B来制取，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；
故填：A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）若用排水法收集氧气时，当看到集气瓶口有大气泡向外冒出说明氧气已经收集满了，此时先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯；用向上排空气法收集氧气时，将一根带火星的木条放在集气瓶口，若观察到木条复燃，证明氧气已满，故填：瓶口有有大气泡向外冒出；将带火星的小木条放在瓶口，若复燃，则已满；移出导管；
（3）由于一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，只能用排水法收集，收集装置是：E．故填：E；
（4）观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为试管口没有放棉花团，高锰酸钾粉末进入E装置并溶于水中的缘故；因此用高锰酸钾制取氧气时，试管口要有一团棉花；故填：高锰酸钾粉末进入导管；试管口放一小团棉花．

点评 本题主要考查了气体制取装置的选择和连接方法，会根据气体的制取原理来组装、选配、判断或者选择气体的发生装置；再根据气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气发生反应等来判断、选用收集装置．