Question

8．在實(shí)驗(yàn)室里，小明與同學(xué)欲用如圖1所示裝置（氣密性良好）和藥品制取初中化學(xué)常見(jiàn)氣體并驗(yàn)證其有關(guān)性質(zhì)．

（1）寫(xiě)出圖1中標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱：①試管，②長(zhǎng)頸漏斗．
（2）點(diǎn)燃A中的酒精燈制取并收集氧氣，反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．待檢驗(yàn)到B中氧氣已收集滿，接下來(lái)的操作是將導(dǎo)管移出集氣瓶，把集氣瓶蓋好玻璃片后，正放在桌面上．
（3）將點(diǎn)燃的蠟燭放入集滿氧氣的集氣瓶中，可觀察到蠟燭燃燒更旺，發(fā)出白光且瓶壁上有水霧出現(xiàn)，證明蠟燭燃燒有水生成，所以蠟燭中一定有氫元素．接著，將蠟燭從集氣瓶中取出，往集氣瓶倒入適量澄清石灰水，振蕩，石灰水變渾濁（填實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象），證明蠟燭燃燒還生成了二氧化碳．
（4）小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置C有一處明顯錯(cuò)誤：長(zhǎng)頸漏斗的末端未接近錐形瓶的底部改正錯(cuò)誤后如何檢查該裝置氣密性：用彈簧夾夾住右端橡膠管，然后向長(zhǎng)頸漏斗中加水，一段時(shí)間后，形成一段穩(wěn)定的水柱，證明氣密性良好．如果選用圖2裝置收集二氧化碳，氣體應(yīng)從a（填“a”或“b”）端導(dǎo)入．
老師又為同學(xué)們提供了如圖3實(shí)驗(yàn)裝置：
（5）組裝儀器時(shí)，將導(dǎo)管插入膠皮管或橡膠塞上前，要先把玻璃管口濕潤(rùn)，然后稍稍用力轉(zhuǎn)動(dòng)，將其插入．
（6）實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是圖3中的B（填字母序號(hào)，下同）．若要收集較純的二氧化碳，可選用的裝置是F．
（7）實(shí)驗(yàn)室也可選用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳在裝置B中制取氧氣，化學(xué)表達(dá)式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．二氧化錳在反應(yīng)中的作用是催化作用，在反應(yīng)前后該物質(zhì)的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．若選用C做發(fā)生裝置，你認(rèn)為選用裝置C的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)速率． 用上述制取氧氣實(shí)驗(yàn)后的固液殘留物進(jìn)行過(guò)濾操作，過(guò)濾時(shí)玻璃棒的作用是引流．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，以及制取氧氣的正確操作進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)蠟燭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象以及質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)制取氣體的注意事項(xiàng)和檢驗(yàn)裝置氣密性的正確操作，二氧化碳密度比空氣大進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室組裝儀器的正確操作進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，排水法收集的氣體比較純凈進(jìn)行分析；
（7）根據(jù)過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，以及催化劑的定義等知識(shí)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過(guò)分析題中所指儀器的作用可知，①是試管，②是長(zhǎng)頸漏斗；
（2）高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，待檢驗(yàn)到B中氧氣已收集滿，接下來(lái)的操作是：將導(dǎo)管移出集氣瓶，把集氣瓶蓋好玻璃片后，正放在桌面上；
（3）將點(diǎn)燃的蠟燭放入集滿氧氣的集氣瓶中，可觀察到發(fā)出白光，放出熱量，且瓶壁上有水霧出現(xiàn)，證明蠟燭燃燒有水生成，所以蠟燭中一定有氫元素，接著，將蠟燭從集氣瓶中取出，將澄清的石灰水倒入集氣瓶后，振蕩，若變渾濁，則證明生成了二氧化碳；
（4）該裝置中，長(zhǎng)頸漏斗的末端沒(méi)有接近錐形瓶的底部，會(huì)導(dǎo)致生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出，檢查裝置氣密性的正確操作是：用彈簧夾夾住右端橡膠管，然后向長(zhǎng)頸漏斗中加水，一段時(shí)間后，形成一段穩(wěn)定的水柱，證明氣密性良好，二氧化碳密度比空氣大，所以選用圖2裝置收集二氧化碳，氣體應(yīng)從a端導(dǎo)入；
（5）組裝儀器時(shí)，將導(dǎo)管插入膠皮管或橡膠塞上前，要先把玻璃管口濕潤(rùn)，然后稍稍用力轉(zhuǎn)動(dòng)，將其插入；
（6）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，所以應(yīng)選用的發(fā)生裝置是圖3中的B，排水法收集的氣體比較純凈，所以要收集較純的二氧化碳，可選用的裝置是F；
（7）過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，在反應(yīng)中起催化作用，在反應(yīng)前后該物質(zhì)的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．若選用C做發(fā)生裝置，你認(rèn)為選用裝置C的優(yōu)點(diǎn)是：可以控制反應(yīng)速率，用上述制取氧氣實(shí)驗(yàn)后的固液殘留物進(jìn)行過(guò)濾操作，過(guò)濾時(shí)玻璃棒的作用是引流．
故答案為：（1）試管，長(zhǎng)頸漏斗；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，將導(dǎo)管移出集氣瓶；
（3）發(fā)出白光，放出熱量，氫，將澄清的石灰水倒入集氣瓶后，振蕩，若變渾濁；
（4）該裝置中，長(zhǎng)頸漏斗的末端沒(méi)有接近錐形瓶的底部，會(huì)導(dǎo)致生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出，檢查裝置氣密性的正確操作是：用彈簧夾夾住右端橡膠管，然后向長(zhǎng)頸漏斗中加水，一段時(shí)間后，形成一段穩(wěn)定的水柱，證明氣密性良好，二氧化碳密度比空氣大，所以選用圖2裝置收集二氧化碳，氣體應(yīng)從a端導(dǎo)入；
（5）濕潤(rùn)；
（6）B，F(xiàn)；
（7）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，催化作用，化學(xué)性質(zhì)，可以控制反應(yīng)速率，引流．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見(jiàn)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(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．