Question

16．在學(xué)習(xí)中我們了解到常用制取氧氣的方法有如圖所示的四種：

請回答問題：
（1）工業(yè)上常采用途徑丁來制取氧氣，這種方法是物理（填“物理”或“化學(xué)”）變化．以綠色化學(xué)的理念，你認(rèn)為甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，乙（填“甲”、“乙”或“丙”）途徑更能體現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化追求．
（2）寫出硫、鐵絲分別在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式硫+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$二氧化硫；鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵
（3）如圖1是實驗室制取氧氣的一些裝置，請回答有關(guān)問題：

①寫出 a、b儀器的名稱：a試管，b集氣瓶．
②實驗室采用途徑甲制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是A（選填裝置的字母編號），試管口還要放一團(tuán)棉花，棉花的作用是防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，可以用E裝置收集氧氣，因為氧氣氧氣不易溶于水，當(dāng)導(dǎo)管口開始有氣泡放出時，不宜立即收集，應(yīng)待氣泡連續(xù)、均勻冒出時開始收集，該反應(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．
③采用途徑乙制取氧氣，若實驗時需隨時控制生成氣體的量并節(jié)約藥品，發(fā)生裝置最好選用B（選填裝置的字母編號），如用D裝置收集氧氣，檢驗氧氣是否收集滿的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則收集滿了．實驗中加入的二氧化錳的作用是催化作用，該反應(yīng)的文字表達(dá)式是過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（4）小明對媽媽殺魚時從魚肚內(nèi)取出的魚鰾（如圖2所示）產(chǎn)生了興趣，他以“探究魚鰾內(nèi)氣體體積和成分”作為研究性學(xué)習(xí)的課題進(jìn)行探究實驗，通過查閱資料獲知：這種魚鰾內(nèi)氧氣約占$\frac{1}{4}$，其余主要為二氧化碳和氮?dú)猓�且二氧化碳能溶于水．以下是小明進(jìn)行的探究實驗中的兩個步驟：
①用兩種方法測量魚鰾內(nèi)氣體體積：A、用醫(yī)用注射器抽取魚鰾內(nèi)氣體，測量其體積；B、在水下刺破魚鰾，用排水集氣法收集魚鰾內(nèi)氣體并測量其體積（如圖所示）．你認(rèn)為測量結(jié)果最不準(zhǔn)確的一種方法是B（填“A”或“B”）．
②探究魚鰾內(nèi)氣體是否含有氧氣：用一瓶魚鰾內(nèi)的氣體進(jìn)行實驗，請幫助他完成下列實驗記錄：
實驗?zāi)康模候炞C魚鰾內(nèi)氣體是否含有氧氣
實驗方法：在盛有鰾內(nèi)氣體的集氣瓶中插入燃著的木條
實驗現(xiàn)象：木條繼續(xù)燃燒（或比在空氣中燃燒稍旺）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣是利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同而分離出氧氣分析變化；
甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，加熱氯酸鉀和二氧化錳或加熱高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，浪費(fèi)能源還污染環(huán)境，過氧化氫制取氧氣，裝置操作簡單、安全，不需加熱，生成物是水和氧氣，無污染，據(jù)此分析；
（2）據(jù)反應(yīng)原理書寫表達(dá)式；
（3）①據(jù)常用儀器回答；
②根據(jù)用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的發(fā)生裝置和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；根據(jù)加熱高錳酸鉀時的注意事項分析試管口的處理；氧氣不易溶于水可用排水法收集；根據(jù)排水法收集氣體的注意事項分析；并據(jù)反應(yīng)原理書寫表達(dá)式；
③采用途徑乙制取氧氣，若實驗時需隨時控制生成氣體的量并節(jié)約藥品，可用注射器逐滴滴加達(dá)到此目的；驗滿氧氣的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口，看能否復(fù)燃；根據(jù)過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)原理分析解答；
（4）①熟悉一些重要?dú)怏w的性質(zhì)，二氧化碳溶于水，不適合用排水法收集；
②根據(jù)氧氣能助燃，可以用帶火星的木條進(jìn)行檢驗；二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁．

解答 解：（1）工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣，根據(jù)液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同而分離出氧氣，所以是物理變化；甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，加熱氯酸鉀和二氧化錳或加熱高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，浪費(fèi)能源還污染環(huán)境，過氧化氫制取氧氣，裝置操作簡單、安全，不需加熱，生成物是水和氧氣，無污染，更能體現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化追求；
（2）硫和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化硫，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：硫+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$二氧化硫；鐵和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（3）①標(biāo)號儀器分別是試管，集氣瓶；
②用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣選用固體加熱型的發(fā)生裝置A；加熱高錳酸鉀時要在試管口放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；可用排水法收集氧氣是因為氧氣不易溶于水；當(dāng)導(dǎo)管口開始有氣泡放出時，不宜立即收集，要等氣泡連續(xù)且均勻冒出時才開始收集，因為開始出來的氣體中混有空氣；該反應(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；
③用注射器可以控制液體的滴加速率，因此隨時控制生成氣體的量并節(jié)約藥品，應(yīng)該選擇B裝置；用向上排空氣法收集氧氣驗滿的方法是：將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則收集滿了；實驗中加入的二氧化錳是加快反應(yīng)速率，起催化作用，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（4）①二氧化碳溶于水，不能用排水法收集，收集的氣體體積比實際體積小，不準(zhǔn)確；
②氧氣具有助燃的特性，燃著的木條放入瓶中木條可以繼續(xù)燃燒；二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁；所以可用燃著的木條進(jìn)行檢驗；
故答案為：（1）物理；乙；   
（2）硫+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$二氧化硫；鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（3）①試管；錐形瓶；
②A；一團(tuán)棉花；防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；導(dǎo)管口連續(xù)均勻放出氣泡；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
③B；將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則收集滿了；催化作用；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（4）①B；②在盛有鰾內(nèi)氣體的集氣瓶中插入燃著的木條；木條繼續(xù)燃燒（或比在空氣中燃燒稍旺）．

點(diǎn)評 本題主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了儀器的名稱、文字表達(dá)式的書寫和氣體的性質(zhì)等知識，考查了學(xué)生設(shè)計實驗的能力，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)．