Question

11．某學習小組欲利用如圖裝置進行相關氣體制取的探究，請你分析并填空．

（1）寫出帶標號儀器的名稱：①長頸漏斗②集氣瓶
（2）若甲同學用高錳酸鉀制取較干燥的氧氣，則選用的制取裝置組合是AD，用此方法收集氧氣是利用了氧氣密度比空氣大的物理性質．證明集氣瓶中氧氣已收集滿的操作方法和現(xiàn)象是將帶火星的木條放于集氣瓶口，木條復燃．該化學反應表達式是高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．若用G裝置收集氧氣，則氧氣從a端（填a或b）進入．
（3）實驗室用F裝置與B裝置相比制取氧氣的優(yōu)點是可控制反應速率，該化學反應表達式是過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（4）選用B裝置來制取氧氣時，小明是“將二氧化錳加入裝有過氧化氫溶液的錐形瓶中”，小亮是“把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的錐形瓶中”，為得到平穩(wěn)的氧氣流，小亮（填小明或小亮）的操作更好．
（5）化學上可通過下述反應得到氨氣（提示：氨氣極易溶于水，密度比空氣�。�
氯化銨（固）+氫氧化鈣（固）$\stackrel{加熱}{→}$氯化鈣+氨氣+水
結合以上實驗裝置完成下列填空（以下均填序號）：
選用如圖中A作為反應的發(fā)生裝置，采用的收集裝置是C
（6）乙同學稱取一定質量的高錳酸鉀固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取氧氣．實驗結束時，乙同學發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的氧氣大于理論產(chǎn)量．針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想 I：反應生成的二氧化錳分解放出氧氣；
猜想 II：反應生成的錳酸鉀分解放出氧氣；
猜想 III：反應生成的錳酸鉀和二氧化錳分解都放出氧氣．
【實驗驗證】同學們分成兩組，分別進行下列實驗：
第一組同學取一定質量的二氧化錳，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得二氧化錳的質量不變，則猜想Ⅰ和Ⅲ錯誤；
第二組同學取錳酸鉀在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想 II正確的結論．該組同學選擇的實驗方法是把帶火星的木條伸入試管中，木條復燃．
【拓展延伸】
實驗發(fā)現(xiàn)，氯酸鉀固體加熱制取氧氣的反應速率很慢，但如果將高錳酸鉀固體與氯酸鉀固體混合加熱，則氯酸鉀的分解速率大大加快．則高錳酸鉀在氯酸鉀的分解反應中否（是或否）作催化劑，因為高錳酸鉀在反應后的質量和性質發(fā)生了變化．

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器回答；
（2）加熱高錳酸鉀制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，收集干燥的氧氣用排空氣法，氧氣密度比空氣大；驗滿氧氣的方法是：將帶火星的木條放于集氣瓶口，木條復燃則滿，并結合反應原理解答；
（3）F裝置中的注射器可控制液體的滴加速度，進而可控制反應速率；并據(jù)反應原理書寫表達式；
（4）把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的錐形瓶中，可通過控制藥品加入的量而控制反應速度；
（5）據(jù)反應物狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)氣體密度和溶解性選擇收集裝置；
（6）根據(jù)催化劑的性質及氧氣的性質分析回答．

解答 解：（1）標號儀器分別是長頸漏斗和集氣瓶；
（2）加熱高錳酸鉀制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，氧氣密度比空氣大，所以收集干燥的氧氣可用向上排空氣法；驗滿氧氣的方法和現(xiàn)象是：將帶火星的木條放于集氣瓶口，木條復燃；該化學反應表達式是：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；若用G裝置收集氧氣，則氧氣從 a端進入，因為氧氣的密度比水小，長管便于排水；
（3）實驗室用F裝置與B裝置相比制取氧氣的優(yōu)點是：注射器可控制液體的滴加速度，進而可控制反應速率；該化學反應表達式是過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣：
（4）小明是“將二氧化錳加入裝有過氧化氫溶液的錐形瓶中”，小亮是“把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的錐形瓶中”，因此為得到平穩(wěn)的氣流，應采取小亮的做法，可達到通過控制藥品加入量而控制反應速度的目的；
（5）制取氨氣的反應原理是：氯化銨（固）+氫氧化鈣（固）$\stackrel{加熱}{→}$氯化鈣+氨氣+水，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，氨氣極易溶于水，密度比空氣小，所以只能用向下排空氣法收集；
（6）【實驗驗證】
在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變，說明250℃時，二氧化錳不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ錯誤；
取高錳酸鉀在250℃條件下加熱，把帶火星的木條伸入試管中，木條復燃，說明猜想Ⅱ正確；
【拓展延伸】
【實驗反思】氯酸鉀固體加熱制取氧氣的反應速率很慢，但如果將高錳酸鉀固體與氯酸鉀固體混合加熱，則氯酸鉀分解速率大大加快，原因是高錳酸鉀加熱分解為錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，二氧化錳可以加快氯酸鉀的分解，但高錳酸鉀不是催化劑．因為高錳酸鉀在反應后的質量和性質發(fā)生了變化；
故答案為：（1）長頸漏斗；集氣瓶；
（2）AD；密度比空氣大；將帶火星的木條放于集氣瓶口，木條復燃；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；a；
（3）可控制反應速率；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（4）小亮；
（5）A；C；
（6）【實驗驗證】Ⅰ和Ⅲ；把帶火星的木條伸入試管中，木條復燃；
【拓展延伸】
否；高錳酸鉀在反應后的質量和性質發(fā)生了變化．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學反應表達式的書寫和催化劑等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關