Question

5．实验室常用下列装置来制取氧气：

（1）写出图中有标号仪器的名称：a酒精灯、b铁架台、c水槽；
（2）用加热高锰酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达式（或符号表达式）为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+氧气+二氧化锰．该反应属于分解反应．应选择的发生装置是A（填标号），停止该实验的正确操作步骤是先将导管撤离水槽后熄灭酒精灯，其目的是防止水倒吸入试管引起试管炸裂，用该装置制取氧气时试管口还要塞一团棉花；目的是防止高锰酸钾粉末进入或堵塞导管．
（3）能用C装置收集氧气是因为氧气具有不易溶于水也不与水反应的性质，用E装置收集氧气检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条置于瓶口处，若带火星的木条复燃，则证明氧气已集满．
4用双氧水和二氧化锰制取氧气时，发生反应的文字表达式（或化学方程式）为过氧化氢 $\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．二氧化锰是该反应的催化剂，应选择的发生装置是B（填标号），要收集一瓶纯净的氧气，可选择上图中的C（填标号，下同）进行收集．
（5）二氧化碳是一种密度比空气大，可溶于水的气体，实验室常用石灰石与稀盐酸（液体）在常温下反应来制得．制取二氧化碳的发生装置可选用A（填标号），收集二氧化碳的装置可选用E．（填标号）
（6）选用B装置制取气体比选用A装置制取气体，其优点是节约能源、操作简单、更安全．

Answer 1

分析 （1）认识常见仪器；
（2）发生装置要根据反应物的状态和反应条件决定，收集方法是根据气体的密度和溶解性，并据高锰酸钾制氧气注意事项分析；
（3）用排水法收集的气体密度要难溶于水也不与水反应；检验氧气是否收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口，观察木条是否复燃进行判断．
据发生装置的方法结合高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验注意事项分析解答；过氧化氢制取氧气具有不需加热，节约资源，操作简便的优点；
（4）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时，是固液常温型反应，应选用B作为发生装置，若要收集较为纯净的氧气最好选用排水法收集．
（5）是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．
（6）根据装置的特点分析．

解答 解：（1）标号仪器分别是酒精灯、铁架台和水槽；
（2）高锰酸钾受热时分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气；反应的文字或符号表达式是：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+氧气+二氧化锰或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；反应符合“一变多”特点，属于分解反应；加热高锰酸钾时，用高锰酸钾制氧气需选择加热装置，故选A，用排水法收集时停止实验的正确操作步骤是先移导管后熄灯，防止水倒吸入试管引起试管炸裂；实验时发现水槽中的水变成了浅紫红色，可能是试管口未放棉花，加热时高锰酸钾粉末进入导管；
过氧化氢制取氧气具有不需加热，节约资源，操作简便的优点；
（3）氧气不易溶于水也不与水反应，可用排水法收集；检验氧气是否收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口，观察木条是否复燃进行判断；
（4）过氧化氢分解制取氧气的文字表达式是过氧化氢 $\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气（化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时，是固液常温型反应，应选用B作为发生装置，若要收集较为纯净的氧气最好选用排水法收集．
（5）实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，所以选用A发生装置．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．
（6）选用B装置制取气体不需要加热，节约能源、操作简单、更安全；
故答案为：（1）酒精灯；铁架台；水槽；
（2）高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+氧气+二氧化锰或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；分解；A；将导管撤离水槽；熄灭酒精灯；水倒吸入试管引起试管炸裂；一团棉花；
BE；碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳或CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）不易溶于水也不与水反应；将带火星的木条置于瓶口处，若带火星的木条复燃，则证明氧气已集满；
（4）过氧化氢 $\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气（化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑）；催化剂；B；C．
（5）A；E；
（6）节约能源、操作简单、更安全．

点评 本题主要考查仪器的用途、化学方程式的书写，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、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．