Question

4．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题．

（1）写出编号所指仪器的名称：①长颈漏斗②集气瓶
（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：①没有用酒精灯外焰给试管加热；②A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜；．
上述装置改进后，请继续回答下列问题．
（3）小李在实验室中用高锰酸钾加热制取氧气，写出该反应的文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，他选择上述装置中的A和（填字母）F进行组装．小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置．在他们的实验中都涉及到了一种相同的固体药品是二氧化锰，在后一个反应中它起催化作用．
（4）某班同学利用图装置进行分组制取氧气实验时，有几组同学在药品、加热正确的情况下的情况下不见气泡产生，你认为可能为该实验将结束时常会出现水沿导管快速倒流现象，为防止出现这种情况，应采取的措施是先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
（5）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是二氧化碳．要检验该气体是否已经收满：采取的措施为：将燃着的木条，放在集气瓶口，如果木条熄灭，则证明已满
（6）装置B、C都可以用来制取（5）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点．
（7）若用G装置收集二氧化碳，则气体由a通入．
（8）A装置还可用于制取甲烷气体，可以判断制取甲烷的反应物常温下的状态为固体．甲烷除了用排水法收集外，由于它的密度比空气小，还可用向下排空气法收集．
（9）某同学欲收集一种难溶性气体，认为G装置可以代替F装置．请简述该同学应如何使用G装置？
（10）H装置可用来测量生成的氧气的体积，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，植物油上方原有的空气对实验的结果无（填“有”或“没有”）明显影响．

Answer 1

分析 （1）熟悉常见仪器，了解名称；
（2）图A中从防止冷凝液流回试管考虑；图E中导气管太短；
（3）高锰酸钾加热可生成锰酸钾、二氧化锰、氧气；根据氧气的密度和溶水性选择收集装置；根据C装置制取氧气时，要用到的药品分析；
（4）根据装置漏气，造成收集不到气体解答；
（5）C和E装置还可以制取二氧化碳；
（6）B装置可以控制反应的发生与结束；
（7）根据二氧化碳密度大于空气的密度分析；
（8）根据制取甲烷的反应物状态为固体，可用A装置来制取；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和排水法收集解答；
（9）根据该气体难溶于水分析．
（10）根据二氧化碳的性质能溶于水进行解答．

解答 解：（1）图中①是长颈漏斗．②是集气瓶；
（2）A图中，为防止冷凝液倒流回试管，引起试管的炸裂，试管口应该略向下倾斜；E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短．
故答案为：①A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜；
（3）高锰酸钾加热可生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，其文字表达式是：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；因为氧气的密度大于空气的密度，并且不易溶于水，可用E向上排空气法或F排水法收集，也可用G收集，排水法，排气法都行，；用C装置作为氧气的发生装置，需要用到的药品时过氧化氢和二氧化锰，其中二氧化锰是催化剂，两个实验中都涉及到了一种相同的固体药品是二氧化锰．
故答案为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气； E或F或G；二氧化锰；催化．
（4）某班同学利用图装置进行分组制取氧气实验时，有几组同学在药品、加热正确的情况下的情况下不见气泡产生，可能为装置漏气；该实验将结束时常会出现水沿导管快速倒流现象，为防止出现这种情况，应采取的措施是先将导管移出水面，再熄灭酒精灯．
（5）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是二氧化碳，制取二氧化碳的药品是固体大理石和液体稀盐酸，并且是不需加热的反应，可以用装置C作为发生装置在，同时二氧化碳的密度大于空气的密度，可以用装置E收集．要检验该气体是否已经收满：采取的措施为：将燃着的木条，放在集气瓶口，如果木条熄灭，则证明已满；
（6）比较两个装置可以发现B装置多一个开关和一个带小孔的隔板，假如关闭开关，随着气体的增多，内部压强随之增大，导致液体不能流入试管，使反应停止；
故答案为：可以使化学反应随开随停．
（7）二氧化碳密度大于空气的密度，从a进入后随着气体的增多，迫使上层空气从另一个出口（b）出去．
故答案为：a．
（8）制取甲烷的反应物状态为固体，可用A装置来制取；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和排水法收集；
（9）在G中装满水，由b通入气体，随着气体的增多，压强增大，水沿着a排出．
故答案为：在G中装满水，由b通入气体．
（10）测量二氧化碳的体积只能用排水法，用量筒测量水的体积从而测二氧化碳的体积；二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一层植物油．植物油上方原有的空气不会溶解在水中，所以油上方的空气对实验结果没有影响．
答案：
（1）①长颈漏斗；②集气瓶；
（2）A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜；
（3）高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；F；二氧化锰；催化；
（4）装置漏气；先将导管移出水面，再熄灭酒精灯；
（5）二氧化碳；将燃着的木条，放在集气瓶口，如果木条熄灭，则证明已满；
（6）可以使化学反应随开随停．
（7）a；
（8）固体；向下排空气；
（9）在G中装满水，由b通入气体；
（10）防止二氧化碳溶于水；无．

点评 学会比较用碳酸钙与盐酸制取二氧化碳、用氯酸钾制取氧气和用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的区别联系；掌握制取氧气和二氧化碳的反应原理、制法及操作步骤和注意点；了解催化剂的特点与催化作用．