Question

5．完成下列基礎(chǔ)的學生實驗，根據(jù)如圖裝置圖，回答有關(guān)問題．

（1）寫出裝置圖中標號儀器的名稱：a試管，b錐形瓶．
（2）寫出實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，可選用的發(fā)生裝置是B（填字母）．
（3）寫出實驗室用氯酸鉀制取氧氣的文字表達式氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣，如圖E裝置來收集氧氣，當導管口氣泡連續(xù)均勻放出時，再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶中，開始收集．
實驗Ⅰ：實驗室制氧氣．
【實驗裝置】如圖2所示．
【實驗步驟】①檢查裝置氣密性；
②向錐形瓶中加入二氧化錳，塞緊帶導管和已抽取好了一定量雙氧水的注射器的雙孔橡皮塞，將導管放入底部有少量黃沙的集氣瓶中，蓋上玻璃片；
③緩慢推動注射器活塞，逐滴滴加雙氧水，收集氧氣并驗滿．
（1）步驟①中，檢查裝置氣密性的方法是將導管的一端浸入水中，雙手緊握錐形瓶的外壁，若導管口有氣泡產(chǎn)生，證明裝置氣密性良好；
（2）步驟③中，塞緊雙孔橡皮塞的方法是用力轉(zhuǎn)動；
（3）步驟③中，驗滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，證明集滿．
（4）若用如圖3所示裝置收集氧氣，則氧氣由a端通入（填“a”或“b”）．
實驗Ⅱ：鐵絲在氧氣中燃燒．
（1）該反應的文字表達式為鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；
（2）該反應的現(xiàn)象為：放熱，火星四射，生成黑色固體．
（3）實驗表明：改用加熱高錳酸鉀制取、并用向上排空氣法收集的氧氣進行本試驗，成功率更高，原因可能是收集的氧氣比較干燥；如圖4是用排水法收集氧氣的裝置圖，請回答：
①指出裝置圖中的一處錯誤是試管口未放一團棉花，這處錯誤將導致的后果是加熱時，高錳酸鉀粉末進入導管；
②寫出該反應的文字表達式高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
③實驗結(jié)束，停止加熱時要先移導管，其理由是防止水進入熱的試管，炸裂試管．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，該反應的反應物是固體和液體，反應條件是常溫進行分析；
（3）根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，以及收集氧氣的正確時刻進行分析；
實驗Ⅰ：（1）根據(jù)檢驗裝置氣密性的正確操作進行分析；
（2）根據(jù)組裝橡膠塞和錐形瓶的正確操作進行分析；
（3）根據(jù)氧氣有助燃性進行分析；
（4）根據(jù)氧氣不易溶于水進行分析；
實驗Ⅱ：（1）根據(jù)鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵進行分析；
（2）根據(jù)鐵和氧氣反應生成四氧化三鐵進行分析；
（3）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，試管口，需要放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，以及實驗結(jié)束的正確操作進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是試管，b是錐形瓶；
（2）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，該反應的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，所以可選用的發(fā)生裝置是B；
（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣，E裝置來收集氧氣，當導管口氣泡連續(xù)均勻放出時，再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶中，開始收集；
實驗Ⅰ：（1）步驟①中，檢查裝置氣密性的方法是：將導管的一端浸入水中，雙手緊握錐形瓶的外壁，若導管口有氣泡產(chǎn)生，證明裝置氣密性良好；
（2）步驟③中，塞緊雙孔橡皮塞的方法是：用力轉(zhuǎn)動；
（3）氧氣有助燃性，所以步驟③中，驗滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，證明集滿；
（4）氧氣不易溶于水，所以用如圖3所示裝置收集氧氣，則氧氣由a端通入；
實驗Ⅱ：（1）鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵，文字表達式為：鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；
（2）鐵和氧氣反應生成四氧化三鐵，所以該反應的現(xiàn)象為：放熱，火星四射，生成黑色固體；
（3）改用加熱高錳酸鉀制取、并用向上排空氣法收集的氧氣進行本試驗，成功率更高，原因可能是收集的氧氣比較干燥，
實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，試管口，需要放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管，
高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，文字表達式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
實驗結(jié)束，停止加熱時要先移導管，其理由防止水進入熱的試管，炸裂試管．
故答案為：（1）試管，錐形瓶；
（2）過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，B；
（3）氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣，連續(xù)均勻；
實驗Ⅰ：（1）將導管的一端浸入水中，雙手緊握錐形瓶的外壁，若導管口有氣泡產(chǎn)生，證明裝置氣密性良好；
（2）用力轉(zhuǎn)動；
（3）a；
實驗Ⅱ：（1）鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；
（2）黑；
（3）收集的氧氣比較干燥，
試管口需要放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管；
高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
移導管，防止水進入熱的試管，炸裂試管．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．