Question

14．请根据如图1的实验装置图回答问题：

（1）写出仪器的名称：a是酒精灯；b是分液漏斗．
（2）若用B装置制氧气，反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）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A（填装置编号，下同），收集装置应选D或E；
（4）图2是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下电加热棒，白磷立即被点燃．
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降后上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为70mL．
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？abc（填写序号）
a．加快集气瓶冷却  b．液封导气管末端以防气体逸出  c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）据制取氧气的方法和装置分析所用药品，并据反应原理 书写文字表达式；
（3）据反应物状态和反应条件选择发生装置，据气体密度和溶解性选择收集装置；
（4）①白磷燃烧放出热量，所以开始燃烧到结束实验，集气瓶中的气体受热膨胀而是集气瓶中液体进入烧杯中，然后集气瓶冷却后，氧气被消耗而使集气瓶中压强减小，从而使烧杯中的水进入集气瓶中，可以据此解答该题；
根据进入的水的体积可以知道氧气的体积，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，可以据此解答该题；
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中可以加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出并且能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，可以据此解答该题．

解答 解：
（1）根据实验室常用仪器可知：a酒精灯；b分液漏斗；
（2）B装置是固液常温型，是用二氧化锰分离过氧化氢的方法制取氧气，反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）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，属于固体加热型，故选发生装置A，甲烷是难溶于水的气体，所以可用排水法收集，其相密度比空气小，所以还可用向下排空气法收集；
（4）①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，燃烧时放出大量的热，集气瓶中的压强增大，导致集气瓶中的水被压入烧杯，冷却过程中，集气瓶中的压强减小，在外界大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，由于集气瓶中的氧气被消耗，最后进入集气瓶中的水会多于50mL，瓶内水面的变化是先减少，后上升；
白磷燃烧放出热量，所以开始燃烧到结束实验，集气瓶中的气体受热膨胀而是集气瓶中液体进入烧杯中，然后集气瓶冷却后，氧气被消耗而使集气瓶中压强减小，从而使烧杯中的水进入集气瓶中，集气瓶的容积为150mL，在加入50mL水后剩余的容积为100mL，而氧气约占空气体积的五分之一，所以反应完全并冷却后进入集气瓶的水的体积为20mL，故最终集气瓶中水的体积为：50mL+20mL=70mL；
②在集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中可以加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出并且能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，故正确的是abc．
答案：
（1）酒精灯；分液漏斗；
（2）过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）A； D或E；
（4）①先下降后上升；70； ②abc．

点评 据反应物状态和反应条件选择发生装置，据气体密度和溶解性选择收集装置，气体的密度可据其相对分子质量与29相比较进行判断，并掌握实验室制取氧气的方法．