题目内容

某研究性学习小组欲利用图1装置进行相关气体制取的探究,请你分析并填空.

(1)指出仪器名称①
 
,②
 

(2)若实验室选用B装置制氧气
①发生反应的化学符号表达式是
 
,加入药品前,应首先
 
;如果在装配时试管内少放了一团棉花会导致
 

②若用D收集氧气,应如何验满?
③若选用C装置收集氧气,制取氧气装置内空气被排尽的标志是
 
;氧气收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作步骤是先
 
,后
 
.其原因是
 

(3)如果用A装置来制取氧气,其反应的化学符号表达式为
 
;该装置中所加固体试剂的名称是
 
,它在反应中起
 
作用.
(4)比较(2)和(3)两种制取氧气的方法,最好选用
 
方法,原因是
 
(答一点).
(5)若装置A中反应剧烈,从实验安全角度考虑,可采取的措施有
 
(填序号).
①用容积较小的锥形瓶;      ②控制液体的滴加速度;
③加热反应物;              ④降低反应物浓度.
(6)若选用F装置收集氧气,气体从
 
通入.
(7)制取甲烷气体一般采用装置C进行收集,收集满后集气瓶的放置方式如图2所示,据此可推断甲烷一定具备的物理性质是:
 
.用装置C收集气体前,将集气瓶内的空气排尽的操作方法是
 

(8)该小组成员查阅资料知道:氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;常温下1体积水约能溶解2体积氯气,其水溶液叫氯水(具有挥发性);常温下,Cl2能和NaOH溶液反应.实验室可用固体高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取Cl2,根据上述信息判断实验室制取Cl2的最佳装置组合是下列Ⅰ~Ⅳ中的
 

Ⅰ.ADⅡ.AEⅢ.AFGⅣ.AFH
(9)采用A装置制取氧气时,检查装置A的气密性的方法为:
 
考点:氧气的制取装置,检查装置的气密性,氧气的收集方法,氧气的检验和验满,制取氧气的操作步骤和注意点,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:(1)由仪器的图形和用途解答;
(2)①选用B装置制取氧气,装置特点是加热固体制取气体,由于试管口有棉花团,所以应用加热高锰酸钾的方法制取氧气;加入药品前要先检查装置的气密性,实验室用高锰酸钾制取氧气时,高锰酸钾粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽.
②用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,如果复燃,证明集气瓶内已充满氧气;
③若用C装置收集氧气,当瓶口有大量气泡冒出时,说明集气瓶内的水已被排净;实验结束,要先把导管移出水面;
(3)如果用A装置来制取氧气,是固体和液体反应且不需加热的装置,故可用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取,过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变,只是加快了过氧化氢反应生成氧气的速率,故二氧化锰是催化剂;
(4)比较(2)和(3)两种制取氧气的方法,由于(3)不需要加热,所以操作简单,安全;
(5)实验室用过氧化氢和二氧化锰的混合物制取氧气,过氧化氢溶液的浓度越大,反应速率越快;与二氧化锰的接触面积越大反应速率越快.
(6)如果用F装置收集氧气,收集时应从a导管进入,由于氧气的密度比空气大,氧气沉积在集气瓶的底部,由下而上,充满集气瓶;
(7)由于甲烷可以用排水法收集,说明甲烷难溶于水且不与水反应;收集满甲烷的集气瓶倒放在桌面上,说明甲烷的密度比空气的密度小;用装置C收集气体前,将集气瓶内的空气排尽的操作方法是:将集气瓶中充满水,盖上玻璃片,倒扣在水槽里;
(8)由于实验室可用固体高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取Cl2.由于不需加热,所以装置应选A,由于氯气能溶于水,且有毒,所以氯气不能用排水法收集,用F装置收集氯气时,还要防止氯气散发到空气中,由于常温下,Cl2能和NaOH溶液反应,可用H装置吸收多余的氯气.
(9)检查装置A的气密性的方法:关闭分液漏斗活塞,将导管进入水中,双手紧握锥形瓶,如果导管口有气泡冒出,说明装置气密性好.
解答:(1)由仪器的图形和用途可知:①是酒精灯,②是水槽;故答案为:酒精灯     水槽;
(2)①选用B装置制取氧气,装置特点是加热固体制取气体,由于试管口有棉花团,所以应用加热高锰酸钾的方法制取氧气,用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在生成氧气的同时,还有锰酸钾和二氧化锰生成,所以化学方程式为:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;加入药品前要先检查装置的气密性,实验室用高锰酸钾制取氧气时,高锰酸钾粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽,使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色),为防止这种现象的发生,通常要在试管口放一棉花团.
故答案为:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑        检查装置的气密性     高锰酸钾粉末顺着导管进入水槽;
②用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,如果复燃,证明集气瓶内已充满氧气;故答案为:将带火星的木条放在集气瓶口,如果复燃,证明集气瓶内已充满氧气;
③若用C装置收集氧气,当瓶口有大量气泡冒出时,说明集气瓶内的水已被排净;实验结束,要先把导管移出水面,如果先停止加热,随着试管温度的降低,试管内气体的体积越来越小,压强也越来越小,外部气压大于试管内气压,在大外部大气压的作用下,水槽内的水倒吸到试管内,引起试管温度骤然降低,导致试管炸裂.故答案为:当瓶口有大量气泡冒出时       把导管移出水面      防止水槽内的水倒流,引起试管底部炸裂;
(3)如果用A装置来制取氧气,是固体和液体反应且不需加热的装置,故可用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取,过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变,只是加快了过氧化氢反应生成氧气的速率,故二氧化锰是催化剂,其反应和符号表达式为:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑,故答案为:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑        二氧化锰     催化;
(4)比较(2)和(3)两种制取氧气的方法,由于(3)不需要加热,所以操作简单,安全;故答案为:操作简单、安全;
(5)实验室用过氧化氢和二氧化锰的混合物制取氧气,过氧化氢溶液的浓度越大,反应速率越快;与二氧化锰的接触面积越大反应速率越快.因此要想降低反应速率就要降低过氧化氢溶液的浓度、控制过氧化氢溶液的滴加速度;故答案为:②④;
(6)如果用F装置收集氧气,收集时应从a导管进入,由于氧气的密度比空气大,氧气沉积在集气瓶的底部,由下而上,充满集气瓶;故答案为:a;
(7)由于甲烷可以用排水法收集,说明甲烷难溶于水且不与水反应;收集满甲烷的集气瓶倒放在桌面上,说明甲烷的密度比空气的密度小;用装置C收集气体前,将集气瓶内的空气排尽的操作方法是:将集气瓶中充满水,盖上玻璃片,倒扣在水槽里;故答案为:难溶于水且密度比空气小        将集气瓶中充满水,盖上玻璃片,倒扣在水槽里;
(8)由于实验室可用固体高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取Cl2.由于不需加热,所以装置应选A,由于氯气能溶于水,且有毒,所以氯气不能用排水法收集,用F装置收集氯气时,还要防止氯气散发到空气中,由于常温下,Cl2能和NaOH溶液反应,可用H装置吸收多余的氯气.故答案为:Ⅳ;
(9)检查装置A的气密性的方法:关闭分液漏斗活塞,将导管进入水中,双手紧握锥形瓶,如果导管口有气泡冒出,说明装置气密性好;故答案为:关闭分液漏斗活塞,将导管进入水中,双手紧握锥形瓶,如果导管口有气泡冒出,说明装置气密性好.
点评:实验室制取气体时,发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件;收集装置的选择取决于水溶性和气体的密度.同时考查了实验室制取氧气的反应原理、注意事项,是考试的重点也是中考的重点.
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