Question

3．請(qǐng)根據(jù)下列裝置圖，回答有關(guān)問題：

（1）寫出裝置圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a試管，b集氣瓶．
（2）實(shí)驗(yàn)室采用C和G裝置制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的表達(dá)式是過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，若將C裝置換成D裝置，則優(yōu)點(diǎn)是可以得到比較平穩(wěn)的氣流、便于控制反應(yīng)的劇烈程度等．選用G裝置收集氧氣的原因是氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)．當(dāng)集氣瓶收滿氧氣后，應(yīng)先將導(dǎo)管從瓶口移開，在水中蓋上玻璃片，移出水面，正放在桌面上．停止加熱時(shí)，應(yīng)A（填字母），以防止水倒吸進(jìn)入熱的試管中，造成試管破裂．
A．先從水槽中移出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈    B．先熄滅酒精燈，后從水槽中移出導(dǎo)管
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取干燥的氧氣，選用的制取裝置是BE（填字母），發(fā)生反應(yīng)的表達(dá)式是高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，驗(yàn)滿的方法是將一根帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則氧氣已滿．
（4）選用A和G中裝置制取氧氣時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的表達(dá)式是氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
（5）二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究空氣成分，其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是加熱紅色氧化汞粉末得到汞和氧氣，該反應(yīng)示意圖如圖2：

下列說法正確的是AD（填字母）
A．氧化汞分解過程中，原子的個(gè)數(shù)沒有發(fā)生改變    B．氧化汞、汞、氧氣都是化合物
C．氧化汞分解過程中，分子的種類沒有發(fā)生改變    D．該反應(yīng)為分解反應(yīng)
（6）利用圖3的裝置，可以粗略測(cè)定出空氣氧氣的體積分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)過程是：
第1步：在一個(gè)容積為V毫升的集氣瓶加V1毫升（少量）的水，量筒中預(yù)先裝入V₂毫升的水．
第2步：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，并迅速伸入集氣瓶中再塞緊塞子．
第3步：待反應(yīng)結(jié)束并冷卻后，松開止水夾．此時(shí)水進(jìn)入集氣瓶，
最終量筒中的水面停止在刻度V₃毫升處．
請(qǐng)回答下列問題：
①在此設(shè)計(jì)方案中，能否用木炭代替紅磷不能；
②實(shí)驗(yàn)中紅磷必須要過量，目的是：耗盡集氣瓶中的氧氣；
③該方案中計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：（V₂-V₃）÷（V-V₁）×100%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)常用儀器的名稱和用途分析；
（2）根據(jù)采用裝置C制取氧氣時(shí)，屬于固液常溫型，采用的是分解過氧化氫溶液的方法，據(jù)此進(jìn)行分析解答；根據(jù)裝置制取氣體過程的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析；根據(jù)氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)進(jìn)行分析；反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，是固體的加熱反應(yīng)來選擇反應(yīng)裝置；根據(jù)高錳酸鉀分解產(chǎn)生了錳酸鉀、二氧化錳和氧氣寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式即可；然后根據(jù)氧氣的密度大于空氣的密度和要收集干燥氧氣的條件，選擇收集裝置；根據(jù)氧氣的密度比空氣的大進(jìn)行分析；
（4）實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣，屬于固體加熱型，試管口沒有放一團(tuán)棉花，采用的加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法，據(jù)此進(jìn)行分析解答；
（5）根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)特征分析；
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、反應(yīng)原理及注意事項(xiàng)分析．

解答 解：（1）由常用儀器的名稱和用途可知，帶標(biāo)號(hào)器名稱：a是酒精燈，b是錐形瓶；
（2）采用裝置C制取氧氣時(shí)，屬于固液常溫型，采用的是分解過氧化氫溶液的方法，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；若將C裝置換成D裝置，則優(yōu)點(diǎn)是可以得到比較平穩(wěn)的氣流、便于控制反應(yīng)的劇烈程度等；A；選用G裝置收集氧氣的原因是氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)；當(dāng)集氣瓶收滿氧氣后，應(yīng)先將導(dǎo)管從瓶口移開，在水中蓋上玻璃片，移出水面，正放在桌面上；停止加熱時(shí)，應(yīng)先從水槽中移出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈，以防止水倒吸進(jìn)入熱的試管中，造成試管破裂；
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，是固體的加熱反應(yīng)，所以我們可以用B作為發(fā)生裝置；反應(yīng)的文字表達(dá)式是：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯�，可以用向上排空氣法收集，要收集干燥的氣體可用排空氣法收集，即用E裝置收集；用排空氣法收集氧氣時(shí)，檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的方法是將一根帶火星的木條平放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明收集滿了；
（4）實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣，屬于固體加熱型，試管口沒有放一團(tuán)棉花，采用的加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氧化汞分解過程中，原子的個(gè)數(shù)沒有發(fā)生改變；氧化汞是化合物，但生成的汞、氧氣都是單質(zhì)；由于反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)，氧化汞分解過程中，分子的種類發(fā)生了改變；該反應(yīng)符合“一變多”特征，為分解反應(yīng)；
（6）①在此設(shè)計(jì)方案中，不能用木炭代替紅磷，因?yàn)槟咎咳紵�生成物為氣體，不能測(cè)定消耗的氧氣量；
②實(shí)驗(yàn)中紅磷必須要過量，目的是耗盡集氣瓶中的氧氣；
③該方案中計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為（V₂-V₃）÷（V-V₁）×100%．
故答案為：（1）試管；集氣瓶；（2）過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；可以得到比較平穩(wěn)的氣流、便于控制反應(yīng)的劇烈程度等；氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)；在水中蓋上玻璃片，移出水面；A；（3）BE；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；將一根帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則氧氣已滿；（4）氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣； （5）AD；（6）①不能；②耗盡集氣瓶中的氧氣；③（V₂-V₃）÷（V-V₁）×100%．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)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(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和注意事項(xiàng)等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．