Question

7．某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．
（1）写出图中仪器a、b的名称a试管，b集气瓶．
（2）实验室用过氧化氢制取氧气的符号表达式是2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．应选择的气体发生装置是B，气体收集装置是C或D．
（3）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的符号表达式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，应选择的发生装置是A，若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管②（填①或②）通入．
（4）甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是AC或AE．
（5）用高锰酸钾制氧气时，用排水法收集到的氧气呈红色．原因是试管口未放一团棉花，相应的改进措施是在试管口放蓬松的棉花团或少量的玻璃棉．
（6）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部破裂．原因是集气底未放少量水或铺一薄层细沙，高温生成物溅落瓶底而炸裂瓶底，相应的改进措施是在集气瓶底铺少量沙子或加少量水．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器进行解答；
（2）根据过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气写出该反应的符号表达式即可；根据实验室制取氧气的反应物的状态和反应条件选择发生装置即可；根据氧气的溶解性及密度确定收集方法即可．
（3）根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，属于固体加热型制取气体写出符号表达式和选择发生装置即可；．
（4）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，甲烷难溶于水、密度小于空气，进行分析解答．
（5）根据用高锰酸钾制氧气时的注意事项进行分析．
（6）根据做细铁丝在氧气中燃烧的实验时的注意事项进行分析．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：a是试管；b是集气瓶；
（2）过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，该反应的符号表达式为：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在常温下用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气，不需要加热，故应选择的发生装置是B；氧气的密度比空气的密度大，不溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，故气体的收集装置可选择C或D；
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，该反应的符号表达式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；此反应是固体的加热反应，所以可用装置A作为发生装置；用盛满水的F装置收集氧气，相当于排水法收集氧气，气体可从②进入，水被从①排出；
（4）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，属于固体加热型，应该选用的发生装置是A；甲烷难溶于水、密度小于空气，能用排水法、向下排空气法收集，即收集装置是C或E；
（5）用高锰酸钾制氧气时，若发现用排水法收集的氧气呈红色，则说明高锰酸钾进入了水槽，这是没有在试管口放棉花的缘故；
（6）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，为防止集气瓶炸裂，要在集气瓶底部放一层细沙或水，此实验中集气瓶底部破裂，就是因为集气底未放少量水或铺一薄层细沙．
故答案为：（1）试管；集气瓶；（2）2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；B；C或D；（3）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；A；②；（4）AC或AE；（5）试管口未放一团棉花；在试管口放蓬松的棉花团或少量的玻璃棉；（6）集气底未放少量水或铺一薄层细沙，高温生成物溅落瓶底而炸裂瓶底；在集气瓶底铺少量沙子或加少量水．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．