Question

從事科學實驗的重要環(huán)節(jié)是進行科學實驗設(shè)計．科學實驗的正確步驟應(yīng)為：①明確實驗目的；②收集有關(guān)資料；③設(shè)計合理方案；④進行科學實驗．請你按照以上四個步驟，完成以下實驗設(shè)計，根據(jù)下圖回答問題：

（1）寫出標號儀器的名稱①

 

；②

 

．
（2）在實驗室中，可以加熱氯酸鉀和二氧化錳的固體混合物制取氧氣．
【設(shè)計合理方案】發(fā)生裝置選用

 

（填裝置編號，下同），收集裝置選用

 

．
【明確實驗目的】

 

．
【收集有關(guān)資料】氯酸鉀是白色的固體，二氧化錳是黑色的固體，且二氧化錳在氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中是

 

．文字表達式為：

 

；
【設(shè)計合理方案】發(fā)生裝置選用

 

，若選用E裝置收集氧氣，驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是

 

．
（3）在實驗室中用加熱高錳酸鉀固體制取氧氣．
[明確實驗目的]：

 

．
[收集有關(guān)資料]：高錳酸鉀是紫黑色的固體，…
反應(yīng)的文字表達式為

 

；
[設(shè)計合理方案]：發(fā)生裝置選用

 

，若選用C收集裝置收集氧氣，你驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是

 

．
（4）甲烷是密度小于空氣、難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷．制取甲烷的發(fā)生裝置應(yīng)選擇

 

（填裝置編號，下同），收集裝置應(yīng)選

 

；
而一氧化氮氣體難溶于水，在空氣中容易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，則收集一氧化氮氣體時只能用的裝置是（填序號）

 

．
（5）在收集的氧氣中作細鐵絲燃燒的實驗，我觀察到的現(xiàn)象有

 

，實驗后發(fā)現(xiàn)集氣瓶底破裂可能原因是

 

．
（6）實驗室里用B制二氧化碳氣體并通入澄清石灰水中，始終未出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，可能的原因是

 

．

Answer 1

考點：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理,氧氣的檢驗和驗滿,催化劑的特點與催化作用,二氧化碳的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：試管是常用的反應(yīng)容器，長頸漏斗方便加液體藥品；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；氧氣的驗滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷，因此需要加熱；甲烷是密度小于空氣、難溶于水的氣體，因此可以用向下排空氣法或排水法收集；一氧化氮氣體難溶于水，在空氣中容易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，則收集一氧化氮氣體時只能用排水法收集．鐵絲在純氧中燃燒的現(xiàn)象是：劇烈燃燒、火星四射、放出熱量、生成黑色固體；還要注意瓶底放少量細沙或少量的水，防止炸裂集氣瓶．實驗室里用B制二氧化碳氣體并通入澄清石灰水中，始終未出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，可能的原因是：裝置漏氣或藥品太少或鹽酸的濃度太大等．

解答：解：（1）試管是常用的反應(yīng)容器，長頸漏斗方便加液體藥品，故答案為：①試管；②長頸漏斗
（2）如果用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣就需要加熱，其中二氧化錳做催化劑；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；故答案為：A；C或E；利用加熱氯酸鉀和二氧化錳的固體混合物制取氧氣；催化劑；氯酸鉀

二氧化錳

加熱

氯化鉀+氧氣； A；用E裝置收集氧氣時，判斷該裝置已收集滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經(jīng)收集滿；用C裝置收集氧氣時，判斷該裝置已收集滿的方法是：當氣泡從集氣瓶口處向外逸出時，說明已經(jīng)收集滿；
（3）[明確實驗目的]：如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，氧氣的驗滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了；故答案為：用高錳酸鉀在實驗室制氧氣；高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；A；用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃則已收滿．
（4）實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷，因此需要加熱；甲烷是密度小于空氣、難溶于水的氣體，因此可以用向下排空氣法或排水法收集；一氧化氮氣體難溶于水，在空氣中容易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，則收集一氧化氮氣體時只能用排水法收集；故答案為：A；D（或E）；E；
（5）鐵絲在純氧中燃燒的現(xiàn)象是：劇烈燃燒、火星四射、放出熱量、生成黑色固體；還要注意瓶底放少量細沙或少量的水，防止炸裂集氣瓶；故答案為：劇烈燃燒，火星四射；放熱；生成黑色固體；集氣瓶底未鋪一層沙或放少量水；
（6）實驗室里用B制二氧化碳氣體并通入澄清石灰水中，始終未出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，可能的原因是：裝置漏氣或藥品太少或鹽酸的濃度太大等；故答案為：裝置漏氣（或藥品太少等）

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，同時也考查了文字表達式的書寫、氣體的驗滿和鐵在氧氣中燃燒的現(xiàn)象等，綜合性比較強．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)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．