Question

18．以下是實驗室制取氣體時常用的裝置．請按要求將代號填空：

根據(jù)下列裝置圖回答問題：
（1）寫出帶標(biāo)號的儀器名稱：①長頸漏斗；實驗室用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣，選擇的氣體發(fā)生裝置是B（填序號）；用過氧化氫制氧氣選擇的裝置是．用裝置E來收集的原因是氧氣不易溶于水，收集氧氣的適宜時刻是氣泡均勻冒出時．用化學(xué)式簡要表示其反應(yīng)2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$KCl+3O₂↑．
（2）通常用如圖2所示的方法進(jìn)行氣密性檢查，如果裝置不漏氣，可以看到導(dǎo)管口有氣泡冒出，將手松開一段時間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到的現(xiàn)象是水在導(dǎo)管中上升，形成一段水柱．
（3）若選用C收集氧氣，驗滿的方法是把帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了．
（4）實驗結(jié)束拆除裝置后，發(fā)現(xiàn)試管炸裂，試分析造成此后果的可能原因如果沒有預(yù)熱，試管外壁有水，試管觸及燈芯等（要求答出兩點即可）．
（5）過去實驗室制氧氣，常用氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取，從預(yù)熱到收集滿一瓶（250mL）氧氣大約需8～10分鐘，從反應(yīng)后剩余的固體中回收二氧化錳比較困難，曾有同學(xué)去聞自己收集到的氧氣，想找找吸氧的感覺，結(jié)果卻聞到刺激性氣味（少量氯酸鉀發(fā)生副反應(yīng)生成有毒的氯氣）．現(xiàn)行教材已改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，你認(rèn)為這樣做的優(yōu)點都有哪些？
（1）反應(yīng)不需要加熱；
（2）生成物不污染環(huán)境；
（3）操作簡單、安全．

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器的名稱，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣； 氧氣的密度比空氣大，不易溶于水；
（2）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性；
（3）氧氣的驗滿方法是把帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了；
（4）如果操作不當(dāng)，容易導(dǎo)致試管破裂；
（5）用氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取氧氣時，要消耗能源，產(chǎn)物會污染環(huán)境，操作比較復(fù)雜、不安全；用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣時，不消耗能源，產(chǎn)物是水和氧氣，操作簡單、安全．

解答 解：（1）據(jù)常用儀器的名稱，①為長頸漏斗；用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣時需要加熱，應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是B裝置；因為氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用裝置E來收集氧氣；因為氧氣氧氣不易溶于水；排水法收集氧氣的最佳時機是導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)均勻冒出時；氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下受熱分解的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）將手松開一段時間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到的現(xiàn)象是水在導(dǎo)管中上升，形成一段水柱，這是因為將手松開一段時間后，試管中的溫度降低，壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水在導(dǎo)管中上升；
（3）氧氣的驗滿方法是把帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了；
（4）如果沒有預(yù)熱，試管外壁有水，試管觸及燈芯等，都能夠?qū)е略嚬芷屏眩?br />（5）用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣時，優(yōu)點有：反應(yīng)不需要加熱，生成物是水和氧氣，不污染環(huán)境，操作簡單、安全．
故答案為：（1）長頸漏斗、B、氧氣不易溶于水、氣泡均勻冒出時、2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）水在導(dǎo)管中上升，形成一段水柱；
（3）把帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了；
（4）如果沒有預(yù)熱，試管外壁有水，試管觸及燈芯等；
（5）反應(yīng)不需要加熱；生成物不污染環(huán)境；操作簡單、安全．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．