Question

7．結(jié)合圖示裝置回答下列問題：

（1）儀器①的名稱是：集氣瓶．
（2）如果要收集比較干燥的氧氣，則選用C裝置收集；實驗室若用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，可選用的發(fā)生裝置是B，該反應(yīng)的文字表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（3）若采用高錳酸鉀選擇A和D裝置制取并收集氧氣，則對A裝置進行的改進是試管口略向下傾斜，還需在試管口放一團棉花，目的是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，使導(dǎo)管阻塞．實驗結(jié)束時應(yīng)先撤離導(dǎo)管再熄滅酒精燈，否則會導(dǎo)致水倒吸引起試管炸裂，該反應(yīng)的文字表達式為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．
（4）檢驗一瓶氧氣是否收滿的方法是把帶火星的木條放在瓶口，如木條復(fù)燃，則氣體已滿．
（5）某初三化學(xué)興趣小組同學(xué)，在對氧氣性質(zhì)進行探究時，設(shè)計了如下實驗：
①小李同學(xué)取一段鐵絲窗網(wǎng)上的細鐵絲，在自己收集到的氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗，結(jié)果沒有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象．造成此實驗失敗的原因可能是鐵絲表面的銹未打磨干凈（合理均可）；另一同學(xué)用收集的氧氣做鐵絲燃燒實驗后發(fā)現(xiàn)集氣瓶底炸裂，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是沒有在集氣瓶底放少量的水或細沙，該反應(yīng)的文字表達式為鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵，該反應(yīng)所屬的基本反應(yīng)類型是化合反應(yīng)．
②從某網(wǎng)頁上查閱到如下信息：能使帶火星的木條復(fù)燃所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在30%～50%之間．為探究更加具體和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，興趣小組的同學(xué)用排空氣法向集氣瓶中通入一定體積的氧氣，通入氧氣的體積占集氣瓶容積的體積分?jǐn)?shù)和有關(guān)實驗現(xiàn)象如表表：

1號瓶 （收集34%的氧氣）	2號瓶 （收集35%的氧氣）	3號瓶 （收集36%的氧氣）	4號瓶 （收集37%的氧氣）
不復(fù)燃	不復(fù)燃，但很亮	很亮，復(fù)燃	立即復(fù)燃

這時，小張同學(xué)脫口而出：“氧氣約占36%時就是帶火星的木條復(fù)燃的最低體積分?jǐn)?shù)”，而其他同學(xué)立即反對，理由是該瓶中還有體積為64%的空氣，空氣中也有氧氣，你認(rèn)為能使帶火星木條復(fù)燃所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為49%（實驗數(shù)據(jù)均取整數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器回答；
（2）收集干燥的氧氣用排空氣法，用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置 B，據(jù)反應(yīng)原理書寫文字表達式；
（3）據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的注意事項和反應(yīng)原理解答；
（4）驗滿氧氣的方法是：將帶火星的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否復(fù)燃進行判斷；
（5）①據(jù)鐵絲燃燒的注意事項、反應(yīng)原理、反應(yīng)特點分析解答；
②分析表格可發(fā)現(xiàn)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為36%時木條就可復(fù)燃，根據(jù)空氣中原有的氧氣和收集到的氧氣，就可算出氧氣的分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）標(biāo)號儀器是收集氣體的集氣瓶；
（2）氧氣的密度比空氣大，所以收集干燥的氧氣可用向上排空氣法，用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置 B，反應(yīng)的文字表達式是：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）利用高錳酸鉀制取氧氣時試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流引起試管炸裂，試管口要放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管；實驗結(jié)束時應(yīng)先撤離導(dǎo)管再熄滅酒精燈，否則會導(dǎo)致水倒吸引起試管炸裂；反應(yīng)的文字表達式是：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
（4）檢驗一瓶氧氣是否收滿的方法是：在集氣瓶口放一帶火星的木條，若復(fù)燃說明收集滿了；
（5）①小李實驗失敗的原因可能是鐵絲表面的鐵銹未打磨干凈、氧氣不純等；實驗后發(fā)現(xiàn)集氣瓶底炸裂，是因為未在集氣瓶底放一些水或細沙，該反應(yīng)的文字表達式是鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；該反應(yīng)由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，是化合反應(yīng)；
②因該瓶中還有體積為64%的空氣，空氣中也有氧氣，所以這位同學(xué)的觀點不正確．觀察實驗記錄，收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為36%，帶火星的木條復(fù)燃，此時空氣還占64%，所以空氣中有氧氣的量為：64%×21%≈13%，所以此時瓶內(nèi)共有氧氣的分?jǐn)?shù)為：13%+36%=49%；
故答案為：（1）集氣瓶；
（2）C；B；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）試管口略向下傾斜；一團棉花； 加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，使導(dǎo)管阻塞； 水倒吸引起試管炸裂；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
（4）把帶火星的木條放在瓶口，如木條復(fù)燃，則氣體已滿；
（5）①鐵絲表面的銹未打磨干凈（合理均可）；   沒有在集氣瓶底放少量的水或細沙；  鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；  化合反應(yīng)；
②該瓶中還有體積為64%的空氣，空氣中也有氧氣； 49%．

點評 本題考查知識較為全面，了解裝置選取、實驗注意事項、鐵絲燃燒實驗等知識，并能對實驗方案進行正確評價，能較好考查學(xué)生分析、解決問題的能力．