题目内容

18.化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验.

(1)写出仪器a的名称集气瓶;
(2)甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气,反应的符号表达式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.在用胶管连接装置B和E中的玻璃导管时,应先把玻璃管口润湿,然后稍稍用力把玻璃管插入胶管.收集氧气还可选用的装置是C(填序号,下同).
(3)乙同学查到如下资料:
①制取NO2的反应原理:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②通常状况下,NO2是一种密度比空气大的有毒气体,能与水发生反应.制取NO2气体应选用的发生装置是B,可选下图中D收集.

(4)丙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
[提出猜想]猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2.
[实验验证]同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜测Ⅰ错误;
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有采用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中,木条复燃.

分析 (1)根据常见仪器的名称进行分析;
(2)根据反应装置的特点确定制取气体的药品,并写出反应的符号表达式;根据橡皮管连接的方法回答;根据氧气的密度和溶解性考虑收集方法及注意的事项;
(3)根据反应物的状态和反应条件属于固液常温型选择发生装置;根据二氧化氮能与水反应和密度比空气的大,选择向上排空气法收集;根据二氧化氮有毒,能与水反应选择;
(4)根据实验现象,可以判断物质的性质;根据氧气能够供给呼吸,支持燃烧,能使带火星的木条复燃进行分析.

解答 解:(1)图中仪器a是集气瓶;
故答案为:集气瓶.
(2)实验室制取氧气,B装置是固液不加热的发生装置,所以所用试剂应该是过氧化氢溶液和二氧化锰,通常情况下,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气,该反应的符号表达式为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;在用橡皮管连接装置B和E中的玻璃导管时,应先把玻璃管口润湿,然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管.因为氧气的密度比空气大,因此还可以采用向上排空气法收集;
故答案为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;润湿;C;
(3)实验室可用铜和浓硝酸反应来制取二氧化氮,不需要加热,因此制取NO2气体应选用的发生装置是B;因为二氧化氮能与水反应,密度比空气的大,故选择向上排空气法收集,二氧化氮通过长导气管输送到集气瓶的底部,把空气从短导气管排出;因为二氧化氮有毒,能与水反应,故用D装置把排出的二氧化氮吸收,防止污染空气;
故答案为:B;D.
(4)在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,说明250℃时,二氧化锰不能分解,所以猜想Ⅰ错误;氧气能够支持燃烧,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论;该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中,木条复燃;
故答案为:Ⅰ;把带火星的木条伸入试管中,木条复燃.

点评 本题重点考查实验室制取气体的发生装置和收集装置,以及实验中的注意事项,需要同学们对常见实验做到了然于心.

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