Question

7．某同學對氧氣的實驗室制法作了以下探究，請根據下圖回答下列問題：

（1）若加熱高錳酸鉀制取干燥的氧氣，則發(fā)生裝置選A，收集裝置選D或F，反應的化學符號表達式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若用排空氣法收集氧氣，則驗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，說明已經收集滿．
（2）若用過氧化氫溶液制取較純凈的氧氣，則發(fā)生裝置選C，收集裝置選F，反應的化學符號表達式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）已知固體顆粒狀的鋅和稀硫酸在常溫下反應即可制得氫氣，我們可為其選擇的發(fā)生裝置是C，收集裝置是E或F．（已知氫氣是一種密度最小的氣體，難溶于水）
（4）如圖所示裝置，若要用排水法收集氧氣，則氧氣從a端進；若要用排空氣法收集氧氣，則氧氣從b端進．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復燃；
（2）過氧化氫溶液制取氧氣，屬于固液常溫型，排水法收集的氣體比較純凈，進行分析解答；
（3）實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集；
（4）此裝置在使用時，若收集密度比空氣密度大的氣體時，氣體是長進短出．若收集密度比空氣密度小的氣體時，氣體是短進長出．若用排水法來收集氣體時，一定是短進長出．

解答 解：（1）高錳酸鉀受熱分解的化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；用高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，且為了防止高錳酸鉀顆粒進入導氣管，需要在試管口放置一棉花團，應該用A裝置作為發(fā)生裝置；因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用F裝置收集；用排空氣法收集氧氣時，驗滿方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經收集滿．故填：A；D或F；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經收集滿；
（2）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的符號表達式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；屬于固液常溫型，所用制氧氣的發(fā)生裝置為C；若要得到較純凈的氧氣應選排水法，即選用F裝置；故填：C；F；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，屬于固液常溫型，所以選擇裝置C來制取，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集；故答案為：C；E；F；
（4）若用排水法收集氧氣，因為氧氣的密度要遠小于水的密度，故氣體應從a導管口通入，即短管進，長管出；用此裝置來收集氧氣時，因氧氣的密度比空氣密度大，所以氧氣應從長管進入，把空氣從短管排出．故填：a；b．

點評 本題主要考查儀器的用途、符號表達式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發(fā)生裝置時，要考慮反應物的狀態(tài)、反應條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、密度、能否和空氣中的物質發(fā)生化學反應等因素．