Question

8．小強(qiáng)、小超等同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置制取并收集氧氣：

（1）請(qǐng)寫出有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①試管，②酒精燈，③水槽，④集氣瓶．
（2）若用過氧化氫溶液制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B（填序號(hào)），要收集較純凈的氧氣應(yīng)選用C，反應(yīng)的表達(dá)式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；反應(yīng)的類型屬于分解反應(yīng)（選填“化合”或“分解”）；二氧化錳的作用是催化作用．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的裝置在試管口放棉花團(tuán)的作用是防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；用高錳酸鉀制取氧氣的表達(dá)式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈的目的是防止水倒流造成試管破裂現(xiàn)象的發(fā)生，小強(qiáng)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)試管破裂，你認(rèn)為什么原因可能造成沒有預(yù)熱等．（寫一個(gè)）
（4）可選擇D收集氧氣的原因是氧氣密度比空氣大；若用E排空氣來收集氧氣應(yīng)從a處進(jìn)氣；若用E排水來收集氧氣應(yīng)從b處進(jìn)氣．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小超問：“我用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，為什么不會(huì)復(fù)燃？”請(qǐng)你幫助小超推測導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因裝置漏氣．（寫一個(gè)）
（6）用B制取氧氣比A制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)有（寫兩點(diǎn)）：節(jié)約能源、操作簡便．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的認(rèn)識(shí)解決此題；
（2）用過氧化氫溶液制取氧氣應(yīng)選用“液+固 常溫”型的制取裝置；根據(jù)氧氣的性質(zhì)來選取收集方式；書寫化學(xué)式應(yīng)該注意化學(xué)式、配平、條件、箭頭；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的操作步驟和注意點(diǎn)填空；
（4）根據(jù)氧氣是性質(zhì)“不溶于水、比空氣重”來解答；
（5）從裝置漏氣，沒收集到氣體考慮；
（6）從實(shí)驗(yàn)裝置的操作上分析、填空．

解答 解：（1）根據(jù)圖示與實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱知：①試管，②酒精燈，③水槽，④集氣瓶；
故答案為：試管；酒精燈；水槽；集氣瓶；
（2）用過氧化氫溶液制取氧氣，是固-液不加熱反應(yīng)，B適用于固-液不加熱反應(yīng)，所以發(fā)生裝置選B；用排水法可以收集到較為純凈的氧氣，所以收集裝置選C；過氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；此反應(yīng)屬于一種物質(zhì)生成兩種其他物質(zhì)的分解反應(yīng)；其中的二氧化碳在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都不發(fā)生改變，是催化劑．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的裝置，為防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管，要在導(dǎo)管口放一團(tuán)棉花；此反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；用排水法收集氧氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為防止水倒流入試管，引起試管炸裂，應(yīng)先從水槽中移出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈；如果試管仍然破裂，就可能是沒有預(yù)熱的原因了．
故答案為：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；水倒流造成試管破裂；沒有預(yù)熱等；
（4）D裝置是向上排空氣法收集氣體的裝置，適用于密度比空氣大的氣體；因氧氣密度大于空氣的密度，用裝置E排空氣收集氣體時(shí)，氧氣應(yīng)從a端進(jìn)，以排凈瓶中的空氣；用排水法收集氧氣時(shí)，氧氣應(yīng)從b端進(jìn)，在氣體壓力的作用下，水從a端排出．
故答案為：氧氣密度比空氣大；a；b；
（5）帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條不復(fù)燃，可能是裝置漏氣，收集的氧氣不純或沒收集到氧氣．
故答案為：裝置漏氣；
（6）用B裝置制取氧氣，不需要加熱，可以節(jié)約能源，操作也簡便易行．
故答案為：節(jié)約能源；操作簡便．
答案：
（1）試管；酒精燈；水槽；集氣瓶；
（2）B；C；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；分解；催化作用；
（3）防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；水倒流造成試管破裂；沒有預(yù)熱等；
（4）氧氣密度比空氣大；a；b；
（5）裝置漏氣；
（6）節(jié)約能源；操作簡便．

點(diǎn)評(píng) 發(fā)生裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān)：反應(yīng)物的狀態(tài)是固體和液體，不需要加熱，如果固體與固體反應(yīng)制取氣體需要加熱，收集方法的選擇是根據(jù)：難溶于水或不易溶于水用排水法收集，密度比空氣大用向上排空氣法收集，密度比空氣小用向下排空氣法收集．制取氣體的裝置一定要檢查裝置的氣密性，設(shè)法使裝置內(nèi)外形成氣壓差，是氣密性檢查的常用手段．