Question

12．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備和收集裝置．

請回答下列問題：
（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置A（填字母序號），該裝置存在不足之處，需要改進的是在試管口放一團棉花，目的是防止高錳酸鉀進入導氣管，該反應(yīng)的文字（或符號）表達式為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+氧氣+二氧化錳或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若用裝置 D 收集氧氣，驗滿的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復燃則滿．若用 F 收集氧氣，需等導氣管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時候才能收集．實驗結(jié)束后，應(yīng)先撤導管，后撤酒精燈，目的是防止水倒流入試管，將試管炸裂．
（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，若選用 C 做發(fā)生裝置，你認為選用 C 的優(yōu)點是，反應(yīng)的文字（或符號）表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．其中二氧化錳起催化作用，因為二氧化錳的在反應(yīng)前后沒變．
（3）欲使用裝置 E 用排空氣法收集氧氣，則氣體應(yīng)從a（填“a”或“b”）端通入；欲使用裝置 E 用排水法收集氧氣，先將瓶中裝滿水，再將氣體從b（填“a”或“b”）端通入．
（4）已知一氧化氮氣體難溶于水，在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，則收集一氧化氮氣體時應(yīng)選用圖中裝置F（填字母序號）．
（5）同學們用收集的純凈的氧氣做木炭、硫、細鐵絲的燃燒實驗，發(fā)現(xiàn)木炭在氧氣里燃燒比在空氣里燃燒要劇烈，說明了氧氣的濃度越高，燃燒越劇烈．為了使各物質(zhì)與氧氣完全反應(yīng)，操作方法是將各物質(zhì)自上而下緩慢伸入集氣瓶中．其中做硫、細鐵絲燃燒實驗時，集氣瓶底部都預先裝少量水，目的是吸收二氧化硫，防止二氧化硫污染空氣、防止高溫熔融物炸裂瓶底．

Answer 1

分析 （1）加熱高錳酸鉀制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，收集較純的氧氣用排水法，并據(jù)反應(yīng)原理書寫文字表達式，驗滿氧氣的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否復燃進行判斷；根據(jù)高錳酸鉀制氧氣的注意事項解答；
（2）據(jù)過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的反應(yīng)原理書寫文字表達式，用C可逐滴滴加液體，從而可控制反應(yīng)速率，節(jié)約藥品．
（3）根據(jù)氧氣密度比空氣大，所以應(yīng)從長管進氣解答；
（4）根據(jù)氣體收集方法的確定因素進行分析解答；
（5）根據(jù)木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象進行分析判斷．硫在氧氣中燃燒能生成二氧化硫，二氧化硫是大氣污染物；鐵在氧氣中燃燒能生成高溫熔融物四氧化三鐵．

解答 解：（1）加熱高錳酸鉀制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，該裝置存在不足之處，需要改進的是在試管口放一團棉花，目的是防止高錳酸鉀進入導氣管，加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的文字表達式是：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+氧氣+二氧化錳，反應(yīng)的符號表達式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；  若用裝置 D 收集氧氣，驗滿的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口，如果木條復燃，則證明已滿；若用 F 收集氧氣，需等導氣管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時候才能收集．實驗結(jié)束后，應(yīng)先撤導管，后撤酒精燈，目的是防止水倒流入試管，將試管炸裂；
（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，若選用 C 做發(fā)生裝置，用C可逐滴滴加液體，從而可控制反應(yīng)速率，節(jié)約藥品；
過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達式是：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，反應(yīng)方程式是：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；其中二氧化錳起催化作用；
（3）氧氣密度比空氣大，欲使用裝置 E 用排空氣法收集氧氣，則氣體應(yīng)從a端通入；欲使用裝置 E 用排水法收集氧氣，先將瓶中裝滿水，由于氧氣的密度比水的小，再將氣體從b端通入．
（4）已知一氧化氮氣體難溶于水，可選用排水法收集；在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，不能選用排空氣法收集；故收集一氧化氮氣體時應(yīng)選用排水法收集．
（5）同學們用收集的純凈的氧氣做木炭、硫、細鐵絲的燃燒實驗，發(fā)現(xiàn)木炭在氧氣里燃燒比在空氣里燃燒要劇烈，說明了：氧氣的濃度越高，燃燒越劇烈．為了使可燃物能與氧氣充分反應(yīng)，要將各物質(zhì)自上而下緩慢伸入集氣瓶中；
硫反應(yīng)生成的二氧化硫是一種大氣污染物，能和水反應(yīng)生成亞硫酸，所以加入水可以防止二氧化硫氣體逸出污染空氣；鐵絲在氧氣中燃燒，生成了四氧化三鐵，生成物如果直接落到瓶底，會炸裂瓶底．
故答案為：
（1）A；在試管口放一團棉花；防止高錳酸鉀進入導氣管；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+氧氣+二氧化錳或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復燃則滿；導氣管口有連續(xù)均勻氣泡冒出；導管；酒精燈；防止水倒流入試管，將試管炸裂；
（2）可控制反應(yīng)速率，節(jié)約藥品；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣或2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化；
（3）a；b；
（4）F；
（5）氧氣的濃度越高，燃燒越劇烈；將各物質(zhì)自上而下緩慢伸入集氣瓶中；吸收二氧化硫，防止二氧化硫污染空氣；防止高溫熔融物炸裂瓶底．

點評 明確制取氧氣的反應(yīng)原理、裝置選取方法、驗滿方法等知識，即可結(jié)合題意正確解答．