Question

8．在实验室里，小明与同学欲用如图1所示装置（气密性良好）和药品制取初中化学常见气体并验证其有关性质．

（1）写出图1中标有序号的仪器名称：①试管，②长颈漏斗．
（2）点燃A中的酒精灯制取并收集氧气，反应的化学表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．待检验到B中氧气已收集满，接下来的操作是将导管移出集气瓶，把集气瓶盖好玻璃片后，正放在桌面上．
（3）将点燃的蜡烛放入集满氧气的集气瓶中，可观察到蜡烛燃烧更旺，发出白光且瓶壁上有水雾出现，证明蜡烛燃烧有水生成，所以蜡烛中一定有氢元素．接着，将蜡烛从集气瓶中取出，往集气瓶倒入适量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊（填实验步骤和现象），证明蜡烛燃烧还生成了二氧化碳．
（4）小明同学发现装置C有一处明显错误：长颈漏斗的末端未接近锥形瓶的底部改正错误后如何检查该装置气密性：用弹簧夹夹住右端橡胶管，然后向长颈漏斗中加水，一段时间后，形成一段稳定的水柱，证明气密性良好．如果选用图2装置收集二氧化碳，气体应从a（填“a”或“b”）端导入．
老师又为同学们提供了如图3实验装置：
（5）组装仪器时，将导管插入胶皮管或橡胶塞上前，要先把玻璃管口湿润，然后稍稍用力转动，将其插入．
（6）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，应选用的发生装置是图3中的B（填字母序号，下同）．若要收集较纯的二氧化碳，可选用的装置是F．
（7）实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气，化学表达式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．二氧化锰在反应中的作用是催化作用，在反应前后该物质的质量和化学性质不变．若选用C做发生装置，你认为选用装置C的优点是可以控制反应速率． 用上述制取氧气实验后的固液残留物进行过滤操作，过滤时玻璃棒的作用是引流．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，以及制取氧气的正确操作进行分析；
（3）根据蜡烛在氧气中燃烧的现象以及质量守恒定律进行分析；
（4）根据制取气体的注意事项和检验装置气密性的正确操作，二氧化碳密度比空气大进行分析；
（5）根据实验室组装仪器的正确操作进行分析；
（6）根据实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，排水法收集的气体比较纯净进行分析；
（7）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，以及催化剂的定义等知识进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是试管，②是长颈漏斗；
（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，待检验到B中氧气已收集满，接下来的操作是：将导管移出集气瓶，把集气瓶盖好玻璃片后，正放在桌面上；
（3）将点燃的蜡烛放入集满氧气的集气瓶中，可观察到发出白光，放出热量，且瓶壁上有水雾出现，证明蜡烛燃烧有水生成，所以蜡烛中一定有氢元素，接着，将蜡烛从集气瓶中取出，将澄清的石灰水倒入集气瓶后，振荡，若变浑浊，则证明生成了二氧化碳；
（4）该装置中，长颈漏斗的末端没有接近锥形瓶的底部，会导致生成的气体从长颈漏斗逸出，检查装置气密性的正确操作是：用弹簧夹夹住右端橡胶管，然后向长颈漏斗中加水，一段时间后，形成一段稳定的水柱，证明气密性良好，二氧化碳密度比空气大，所以选用图2装置收集二氧化碳，气体应从a端导入；
（5）组装仪器时，将导管插入胶皮管或橡胶塞上前，要先把玻璃管口湿润，然后稍稍用力转动，将其插入；
（6）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以应选用的发生装置是图3中的B，排水法收集的气体比较纯净，所以要收集较纯的二氧化碳，可选用的装置是F；
（7）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，二氧化锰是该反应的催化剂，在反应中起催化作用，在反应前后该物质的质量和化学性质不变．若选用C做发生装置，你认为选用装置C的优点是：可以控制反应速率，用上述制取氧气实验后的固液残留物进行过滤操作，过滤时玻璃棒的作用是引流．
故答案为：（1）试管，长颈漏斗；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，将导管移出集气瓶；
（3）发出白光，放出热量，氢，将澄清的石灰水倒入集气瓶后，振荡，若变浑浊；
（4）该装置中，长颈漏斗的末端没有接近锥形瓶的底部，会导致生成的气体从长颈漏斗逸出，检查装置气密性的正确操作是：用弹簧夹夹住右端橡胶管，然后向长颈漏斗中加水，一段时间后，形成一段稳定的水柱，证明气密性良好，二氧化碳密度比空气大，所以选用图2装置收集二氧化碳，气体应从a端导入；
（5）湿润；
（6）B，F；
（7）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，催化作用，化学性质，可以控制反应速率，引流．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．