Question

4．老師為同學(xué)們提供了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的如下實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）寫出儀器a、b的名稱．a(chǎn)是酒精燈，b是集氣瓶．
（2）組裝儀器時(shí)，將玻璃管插入膠皮管或帶孔橡膠塞前，先把玻璃管口用水潤(rùn)濕，然后稍稍用力旋轉(zhuǎn)，將其插入．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是A，而不用其他發(fā)生裝置的理由該反應(yīng)需要加熱，試管口放入一團(tuán)疏松棉花的理由是防止加熱時(shí)固體粉末進(jìn)入導(dǎo)管．氧氣的收集方法有D、F填編號(hào)）；若要收集較純的氧氣，可選用的收集裝置是（填編號(hào)）F，收集氧氣的時(shí)機(jī)是導(dǎo)管口氣泡連續(xù)并均勻冒出時(shí)．
（4）實(shí)驗(yàn)室也可以選用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，但反應(yīng)非常劇烈，最好選用發(fā)生裝置C（填編號(hào)）
（5）小偉在做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有看到鐵絲“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，可能的原因是（答兩點(diǎn)即可）鐵絲太粗、鐵絲表面的鐵銹沒(méi)有除去（或氧氣濃度太低或螺旋狀鐵絲下面的火柴太長(zhǎng)，消耗瓶?jī)?nèi)氧氣太多等等）．小紅做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)集氣瓶底炸裂了，可能的原因是集氣瓶底沒(méi)有預(yù)先放入少量水（或集氣瓶底沒(méi)有預(yù)先鋪一層細(xì)沙）．鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式是（用化學(xué)式表示）3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的認(rèn)識(shí)解決此題；
（2）根據(jù)組裝儀器的方法分析；
（3）由于是加熱固體制取氣體，所以發(fā)生裝置應(yīng)為A，由于氧氣不易溶于水，所以可以用排水法收集，由于氧氣的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集；實(shí)驗(yàn)室用加熱分解高錳酸鉀的方法制取氧氣時(shí)，要試管口放一棉花團(tuán)；用排水法收集時(shí)，收集到的氧氣更純?nèi)シ治�；用排水法收集氧氣時(shí)，當(dāng)氣泡連續(xù)并均勻冒出時(shí)，冒出的才是氧氣；
（4）C裝置可通過(guò)注射器控制反應(yīng)物的量，進(jìn)而控制反應(yīng)速率；
（5）根據(jù)鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)分析．

解答 解：（1）A是酒精燈，B是集氣瓶；故填：酒精燈； 集氣瓶；  
（2）將玻璃管插入膠皮管或帶孔橡膠塞前，要先把玻璃管口用水潤(rùn)濕，減小摩擦，然后稍稍用力旋轉(zhuǎn)，將其插入；故填：用水潤(rùn)濕；
（3）由于是加熱固體制取氣體，所以發(fā)生裝置應(yīng)為A；實(shí)驗(yàn)室用加熱分解高錳酸鉀的方法制取氧氣時(shí)，由于高錳酸鉀粉末會(huì)隨著氧氣流進(jìn)入導(dǎo)管繼續(xù)進(jìn)入水槽，使水槽中的水變紅，為避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，往往會(huì)要試管口放一棉花團(tuán)；由于氧氣不易溶于水，所以可以用排水法收集，由于氧氣的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集；用向上排空氣法收集時(shí)，集氣瓶口是一個(gè)敞開環(huán)境，外面的空氣可能進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，而用排水法收集時(shí)，由水形成的密閉環(huán)境，故收集到的氧氣更純；用排水法收集氧氣時(shí)，剛開始冒出的氣泡是試管內(nèi)殘存的空氣，只有在當(dāng)氣泡連續(xù)并均勻冒出時(shí)，冒出的才是氧氣；
故填：該反應(yīng)需要加熱； 防止加熱時(shí)固體粉末進(jìn)入導(dǎo)管；  D、F； F；導(dǎo)管口氣泡連續(xù)并均勻冒出時(shí)；
（4）C裝置可通過(guò)注射器控制反應(yīng)物的量，進(jìn)而控制反應(yīng)速率，并可節(jié)約藥品；故填：C
（5）鐵絲表面的鐵銹沒(méi)有除去（或氧氣濃度太低或螺旋狀鐵絲下面的火柴太長(zhǎng)，消耗瓶?jī)?nèi)氧氣太多等等）；若集氣瓶底沒(méi)有預(yù)先放入少量水（或集氣瓶底沒(méi)有預(yù)先鋪一層細(xì)沙），會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱的生成物炸裂集氣瓶的底部；鐵和氧氣點(diǎn)燃產(chǎn)生四氧化三鐵．
故答案為：鐵絲太粗或鐵絲表面的鐵銹沒(méi)有除去（或氧氣濃度太低或螺旋狀鐵絲下面的火柴太長(zhǎng)，消耗瓶?jī)?nèi)氧氣太多等等）；集氣瓶底沒(méi)有預(yù)先放入少量水（或集氣瓶底沒(méi)有預(yù)先鋪一層細(xì)沙）；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．

點(diǎn)評(píng) 掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理、注意事項(xiàng)、常用儀器等知識(shí)，才能結(jié)合題意靈活解答，能用排水法收集的氣體難溶于水，向上排空氣法收集密度比空氣大的氣體，向下排空氣法收集密度比空氣小的氣體．