Question

17．在學習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”）變化．以綠色化學的理念，你認為甲、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)化學實驗的綠色化追求．
（2）下列是實驗室制取氧氣的一些裝置，請回答有關問題：

①寫出 a、b儀器的名稱：a試管，b錐形瓶．
②實驗室采用途徑丙制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置是A（填編號），理由不用填是反應物是固體，反應條件是加熱．可用E裝置收集氧氣，理由是氧氣不易溶于水，當氣泡連續(xù)均勻冒出時開始收集，該反應的文字表達式是氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
③采用途徑乙制取氧氣，如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（填編號），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，若木條復燃則收集滿了．
④F裝置中充滿水時，也可以作為氧氣的收集裝置，則氧氣應從d（填“c”或“d”） 端通入．
（5）若用E裝置收集一瓶氧氣，將細鐵絲伸入氧氣中，發(fā)現(xiàn)沒有燃燒，可能的原因有：收集的氧氣不純，鐵絲表面沒有除去鐵銹（填兩條）．

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)氮的沸點不同而分離出氧氣分析變化；
（2）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)實驗室用氯酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，依據(jù)反應物的狀態(tài)，反應條件選擇反應裝置，E裝置是排水法收集氧氣，原因是：氧氣不易溶于水，收集氧氣的正確時刻，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣進行分析；
③根據(jù)注射器可以控制液體的滴加速率，氧氣有助燃性進行分析；
④根據(jù)氧氣不易溶于水、密度比水小進行分析；
⑤根據(jù)氧氣的純度，鐵絲表面的鐵屑都會影響鐵絲在氧氣中的燃燒現(xiàn)象進行分析．

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)化學實驗的綠色化追求；
（2）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實驗室用氯酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，所以應選用的發(fā)生裝置是A，理由是：反應物是固體，反應條件是加熱，E裝置是排水法收集氧氣，原因是：氧氣不易溶于水，當氣泡連續(xù)均勻冒出時開始收集，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
③注射器可以控制液體的滴加速率，氧氣有助燃性，所以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，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，若木條復燃則收集滿了；
④氧氣不易溶于水、密度比水小，所以F裝置中充滿水時，也可以作為氧氣的收集裝置，則氧氣應從d端通入；
⑤氧氣的純度，鐵絲表面的鐵屑都會影響鐵絲在氧氣中的燃燒現(xiàn)象，所以若用E裝置收集一瓶氧氣，將細鐵絲伸入氧氣中，發(fā)現(xiàn)沒有燃燒，可能的原因有：收集的氧氣不純，鐵絲表面沒有除去鐵銹．
故答案為：（1）物理變化，乙；
（2）①試管，錐形瓶；
②A，反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣不易溶于水，氣泡連續(xù)均勻冒出，氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
③B，將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復燃則收集滿了；
④d；
⑤收集的氧氣不純，鐵絲表面沒有除去鐵銹．

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．