Question

8．小強、小超等同學用如圖所示的實驗裝置制取并收集氧氣：

（1）請寫出有標號儀器的名稱：①試管，②酒精燈，③水槽，④集氣瓶．
（2）若用過氧化氫溶液制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B（填序號），要收集較純凈的氧氣應(yīng)選用C，反應(yīng)的表達式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；反應(yīng)的類型屬于分解反應(yīng)（選填“化合”或“分解”）；二氧化錳的作用是催化作用．
（3）實驗室用高錳酸鉀制氧氣的裝置在試管口放棉花團的作用是防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管；用高錳酸鉀制取氧氣的表達式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．實驗結(jié)束時先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈的目的是防止水倒流造成試管破裂現(xiàn)象的發(fā)生，小強實驗后發(fā)現(xiàn)試管破裂，你認為什么原因可能造成沒有預(yù)熱等．（寫一個）
（4）可選擇D收集氧氣的原因是氧氣密度比空氣大；若用E排空氣來收集氧氣應(yīng)從a處進氣；若用E排水來收集氧氣應(yīng)從b處進氣．
（5）實驗結(jié)束后，小超問：“我用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，為什么不會復(fù)燃？”請你幫助小超推測導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因裝置漏氣．（寫一個）
（6）用B制取氧氣比A制取氧氣的優(yōu)點有（寫兩點）：節(jié)約能源、操作簡便．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實驗室常用儀器的認識解決此題；
（2）用過氧化氫溶液制取氧氣應(yīng)選用“液+固 常溫”型的制取裝置；根據(jù)氧氣的性質(zhì)來選取收集方式；書寫化學式應(yīng)該注意化學式、配平、條件、箭頭；
（3）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制氧氣的操作步驟和注意點填空；
（4）根據(jù)氧氣是性質(zhì)“不溶于水、比空氣重”來解答；
（5）從裝置漏氣，沒收集到氣體考慮；
（6）從實驗裝置的操作上分析、填空．

解答 解：（1）根據(jù)圖示與實驗室常用儀器的名稱知：①試管，②酒精燈，③水槽，④集氣瓶；
故答案為：試管；酒精燈；水槽；集氣瓶；
（2）用過氧化氫溶液制取氧氣，是固-液不加熱反應(yīng)，B適用于固-液不加熱反應(yīng)，所以發(fā)生裝置選B；用排水法可以收集到較為純凈的氧氣，所以收集裝置選C；過氧化氫溶液制取氧氣的化學反應(yīng)式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；此反應(yīng)屬于一種物質(zhì)生成兩種其他物質(zhì)的分解反應(yīng)；其中的二氧化碳在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都不發(fā)生改變，是催化劑．
（3）實驗室用高錳酸鉀制氧氣的裝置，為防止高錳酸鉀進入導(dǎo)管，要在導(dǎo)管口放一團棉花；此反應(yīng)的化學方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；用排水法收集氧氣時，實驗結(jié)束時，為防止水倒流入試管，引起試管炸裂，應(yīng)先從水槽中移出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈；如果試管仍然破裂，就可能是沒有預(yù)熱的原因了．
故答案為：防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；水倒流造成試管破裂；沒有預(yù)熱等；
（4）D裝置是向上排空氣法收集氣體的裝置，適用于密度比空氣大的氣體；因氧氣密度大于空氣的密度，用裝置E排空氣收集氣體時，氧氣應(yīng)從a端進，以排凈瓶中的空氣；用排水法收集氧氣時，氧氣應(yīng)從b端進，在氣體壓力的作用下，水從a端排出．
故答案為：氧氣密度比空氣大；a；b；
（5）帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條不復(fù)燃，可能是裝置漏氣，收集的氧氣不純或沒收集到氧氣．
故答案為：裝置漏氣；
（6）用B裝置制取氧氣，不需要加熱，可以節(jié)約能源，操作也簡便易行．
故答案為：節(jié)約能源；操作簡便．
答案：
（1）試管；酒精燈；水槽；集氣瓶；
（2）B；C；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；分解；催化作用；
（3）防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；水倒流造成試管破裂；沒有預(yù)熱等；
（4）氧氣密度比空氣大；a；b；
（5）裝置漏氣；
（6）節(jié)約能源；操作簡便．

點評 發(fā)生裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān)：反應(yīng)物的狀態(tài)是固體和液體，不需要加熱，如果固體與固體反應(yīng)制取氣體需要加熱，收集方法的選擇是根據(jù)：難溶于水或不易溶于水用排水法收集，密度比空氣大用向上排空氣法收集，密度比空氣小用向下排空氣法收集．制取氣體的裝置一定要檢查裝置的氣密性，設(shè)法使裝置內(nèi)外形成氣壓差，是氣密性檢查的常用手段．