Question

4．根據(jù)如圖裝置，結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識回答下列問題．

（1）請寫出圖中標(biāo)號儀器的名稱：①長頸漏斗；②試管．
（2）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取少量氧氣時(shí)，發(fā)生裝置最好選用C，收集裝置選用E或F；
如需隨時(shí)控制生產(chǎn)氣體的量并節(jié)約藥品，發(fā)生裝置最好選用B（填編號），寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，發(fā)生裝置應(yīng)選用填編號D；寫出其反應(yīng)的表達(dá)式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）如用E裝置收集O₂，檢驗(yàn)O₂是否收集滿的方法是將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明已收集滿氧氣．
（5）如圖H，鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，生成黑色固體，而瓶底預(yù)先放入少量水的目的是防止濺落的火星炸裂集氣瓶．
（6）注射器G可用于檢查裝置A的氣密性，步驟如下：
①向錐形瓶中加入少量水至水沒過長頸漏斗口下端處．
②將注射器C連接到裝置A的導(dǎo)管口處．
③緩慢拉動注射器G的活塞，觀察到，表示裝置A的氣密性良好．
（7）實(shí)驗(yàn)室用裝置A制取氧氣時(shí)，如用注射器G替換長頸漏斗，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約藥品，可以控制反應(yīng)速率．
（8）若用裝置F收集的氧氣不純，其原因可能是（請寫兩種原因）：①加熱后立即收集氧氣；②集氣瓶中水沒有灌滿留有氣泡．
（9）在學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上，小林用高錳酸鉀制取并收集了一瓶氧氣，呈現(xiàn)紅色，在做細(xì)鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，未見細(xì)鐵絲燃燒．而小紅異常興奮，實(shí)驗(yàn)成功了，但實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，拿了集氣瓶怯生生地走到了老師旁，說：我的集氣瓶碎了．分析兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的問題．
小林：①試管口沒有塞棉花；②鐵絲沒有經(jīng)過打磨上面鐵銹太多或沒有用火柴引燃收集的氧氣濃度過低，
小紅：集氣瓶底沒有預(yù)留少量的水．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器用途寫名稱
（2）根據(jù)雙氧水制氧氣的原理、裝置分析解答；
（3）根據(jù)高錳酸鉀制氧氣的原理、裝置分析解答；
（4）根據(jù)氧氣的驗(yàn)滿方法解答；
（5）根據(jù)鐵絲燃燒現(xiàn)象、注意事項(xiàng)解答；
（6）用注射器C檢查裝置E的氣密性時(shí)，向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗下端，將注射器C連接到裝置E的導(dǎo)管口處，緩慢拉動注射器C的活塞，觀察現(xiàn)象；
（7）根據(jù)注射器的特點(diǎn)解答；
（8）根據(jù)排水法收集氣體的操作注意事項(xiàng)解答；
（9）根據(jù)高錳酸鉀制氧氣及鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析．

解答 解：（1）根據(jù)儀器的用途寫出名稱：①是長頸漏斗；②是試管；
（2）過氧化氫是液體，二氧化錳是固體，反應(yīng)條件是常溫，因此發(fā)生裝置選擇固液常溫型，制取少量氧氣時(shí)最好選用 C，氧氣密度大于空氣，可用向上排空氣法收集，不易溶于水，可用排水法收集，收集裝置可選用E或F；用分液漏斗可隨時(shí)控制產(chǎn)生氣體的量并節(jié)約藥品，故發(fā)生裝置選B，化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）高錳酸鉀是固體，反應(yīng)條件是加熱，發(fā)生裝置應(yīng)選固固加熱裝置，故選D，其反應(yīng)的表達(dá)式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）用向上排空氣法收集氧氣時(shí)，可將帶火星的木條放到集氣瓶口，看木條是否復(fù)燃來檢驗(yàn)O₂是否收集滿；
（5）鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，而瓶底預(yù)先放入少量水的目的是：防止燃燒生成的高溫熔化物濺落瓶底，使集氣瓶炸裂；
（6）用注射器C檢查裝置E的氣密性時(shí)，向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗下端，將注射器C連接到裝置E的導(dǎo)管口處，緩慢拉動注射器C的活塞，觀察到長頸漏斗下端有氣泡逸出，表示裝置E的氣密性良好；
（7）用裝置E制取CO₂時(shí)，如用注射器C替換長頸漏斗，優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的速率．
（8）用排水法收集的氧氣不純，可能原因有未等氣泡連續(xù)均勻冒出就立即收集，此時(shí)的氣泡含有裝置內(nèi)的空氣；準(zhǔn)備工作時(shí)集氣瓶中水沒有灌滿留有氣泡；
（9）高錳酸鉀受熱分解，在試管口要堵一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀顆粒沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，使制取的氧氣呈淺紅色；鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)要用砂紙打磨掉鐵絲上面的鐵銹，鐵絲末端要系一根火柴來引燃鐵絲；集氣瓶底要預(yù)先留少量水或鋪一層細(xì)沙．
故答案為：
（1）長頸漏斗；試管；
（2）C；E或F；B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）D；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明已收集滿氧氣．
（5）火星四射；防止濺落的火星炸裂集氣瓶
（6）①水沒過長頸漏斗口下端；③長頸漏斗口下端有氣泡冒出；
（7）節(jié)約藥品，可以控制反應(yīng)速率；
（8）加熱后立即收集氧氣；集氣瓶中水沒有灌滿留有氣泡．
（9）小林：試管口沒有塞棉花；鐵絲沒有經(jīng)過打磨上面鐵銹太多或沒有用火柴引燃收集的氧氣濃度過低（答出其中兩個(gè)即可）
小紅：集氣瓶底沒有預(yù)留少量的水．

點(diǎn)評 本題考查制取氣體發(fā)生裝置和收集裝置的選擇及氧氣的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、鐵絲生銹等知識，熟練掌握高錳酸鉀制氧氣實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識是解答此題的關(guān)鍵．