Question

18．实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验．请回答：

（1）指出编号仪器的名称：①酒精灯，②长颈漏斗．
（2）A-E装置中有一明显错误的是A（填写字母），错误为导管伸入试管太长．利用改进后的装置继续完成后面的实验．
（3）欲使用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是（填字母）A，反应原理用化学式表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；为防止高锰酸钾粉末进入导管，应采取的措施是在试管口放一团棉花；若使用C装置收集氧气，实验结束时，应先从水槽中移出导气管，再熄灭酒精灯，原因是防止水槽中的水倒流入试管，使试管炸裂．
（4）氧气收集完成后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：BD（填字母）．
A．高锰酸钾中混入了二氧化锰      B．收集前，集气瓶中未注满水
C．收集后，集气瓶中仍有少量水    D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
（5）老师让同学们往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集$\frac{1}{2}$集气瓶的氧气．
①用下列方案收集“$\frac{1}{2}$集气瓶的氧气”，其中最合理的是a（填字母）．

②用排水法收集气体时，如何判断集气瓶中气体已收集满？观察到集气瓶口旁有气泡向外逸出．
③空气中O₂的体积分数约为21%．本实验中集气瓶内的氧气约占总体积的60.5%，
（6）若在氯酸钾和二氧化锰反应后的残余物中提纯KCl，需进行以下操作，请把空缺处填上：

在①、②、③的操作中均用到的仪器是玻璃棒；该仪器在②中的作用是引流．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）制取气体的发生装置中导管不宜伸的太长，不利于气体的导出；
（3）加热高锰酸钾属于固体加热型，故选发生装置A，并据反应原理书写方程式；加热高锰酸钾时要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；先移导管后熄灯是为了防止水倒吸引起热的试管炸裂；
（4）收集前，集气瓶中未注满水，未见气泡连续均匀冒出时就开始收集，都能够导致收集的氧气中含有空气；
（5）①根据排水法收集气体的方法回答；
②利用排水法收集气体时，若瓶口有气泡冒出说明收集满了；
③可设一瓶气体的体积为1L，再结合所学知识进行计算；
（6）根据物质分离的操作分析．

解答 解：（1）编号仪器分别是酒精灯和长颈漏斗；
（2）图A中试管内的导管不应伸的太长，稍微露出橡皮塞即可，太长不利于气体的导出；
（3）加热高锰酸钾属于固体加热型，故选发生装置A，方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；加热高锰酸钾时要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；先移导管后熄灯是为了防止试管内温度降低，压强减小，水倒吸入热的试管引起试管炸裂；
（4）氧气收集完成后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：收集前，集气瓶中未注满水，未见气泡连续均匀冒出时就开始收集．
（5）①用排水法收集气体时，要用弯导管，且不能伸入集气瓶内，故选a；
②利用排水法收集气体时，若瓶口有气泡冒出说明收集满了；
③可设一瓶气体的体积为1L，则实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的体积分数为$\frac{21%×\frac{1}{2}L+\frac{1}{2}L}{1L}×100%$=60.5%；
（6）由于氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，所以加水溶解，过滤将二氧化锰过滤出来，剩下的是氯化钾溶液，再进行蒸发即可得到氯化钾；溶解时用玻璃棒搅拌是加速固体溶解、过滤用到玻璃棒是引流、蒸发用玻璃棒搅拌防止局部温度过高使液滴飞溅，所以都用到玻璃棒；
故答案为：（1）酒精灯；长颈漏斗；（2）A；导管伸入试管太长；（3）A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；在试管口放一团棉花；防止水槽中的水倒流入试管，使试管炸裂；（4）BD；（5）①a； ②观察到集气瓶口旁有气泡向外逸出； ③60.5．（6）过滤；蒸发；玻璃棒；引流．

点评 本题考查了实验室制取氧气的发生和收集装置的选取、反应原理、注意事项等，以及一氧化碳与二氧化碳的分离，二氧化碳的收集、验满等知识，考查全面，能很好的考查学生分析、解决问题的能力．