Question

7．某同学对氧气的实验室制法作了以下探究，请根据下图回答下列问题：

（1）若加热高锰酸钾制取干燥的氧气，则发生装置选A，收集装置选D或F，反应的化学符号表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若用排空气法收集氧气，则验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．
（2）若用过氧化氢溶液制取较纯净的氧气，则发生装置选C，收集装置选F，反应的化学符号表达式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）已知固体颗粒状的锌和稀硫酸在常温下反应即可制得氢气，我们可为其选择的发生装置是C，收集装置是E或F．（已知氢气是一种密度最小的气体，难溶于水）
（4）如图所示装置，若要用排水法收集氧气，则氧气从a端进；若要用排空气法收集氧气，则氧气从b端进．

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；氧气的密度比空气大，不易溶于水，能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
（2）过氧化氢溶液制取氧气，属于固液常温型，排水法收集的气体比较纯净，进行分析解答；
（3）实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集；
（4）此装置在使用时，若收集密度比空气密度大的气体时，气体是长进短出．若收集密度比空气密度小的气体时，气体是短进长出．若用排水法来收集气体时，一定是短进长出．

解答 解：（1）高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；用高锰酸钾制取氧气需要加热，且为了防止高锰酸钾颗粒进入导气管，需要在试管口放置一棉花团，应该用A装置作为发生装置；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用F装置收集；用排空气法收集氧气时，验满方法是：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．故填：A；D或F；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；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；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；属于固液常温型，所用制氧气的发生装置为C；若要得到较纯净的氧气应选排水法，即选用F装置；故填：C；F；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，属于固液常温型，所以选择装置C来制取，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集；故答案为：C；E；F；
（4）若用排水法收集氧气，因为氧气的密度要远小于水的密度，故气体应从a导管口通入，即短管进，长管出；用此装置来收集氧气时，因氧气的密度比空气密度大，所以氧气应从长管进入，把空气从短管排出．故填：a；b．

点评 本题主要考查仪器的用途、符号表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．