Question

如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置圖1，根據(jù)裝置圖回答下列問(wèn)題：

（1）寫出裝置圖1中標(biāo)有①②序號(hào)的儀器名稱：①

 

；②

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，可選用的發(fā)生裝置是

 

（寫出裝置代號(hào)）；可選用的收集裝置是

 

（寫出裝置代號(hào)）．該反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)可分為以下步驟：a點(diǎn)燃酒精燈，加熱試管；b檢查裝置的氣密性；c將藥品裝入，用帶導(dǎo)管的塞子塞緊試管，并固定在鐵架臺(tái)上；d用排水法收集氧氣；e熄滅酒精燈；f將導(dǎo)管從水槽中取出，正確的操作順序是

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)室用裝置B制取氧氣時(shí)，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)室制氧氣時(shí)：①把二氧化錳加入裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中；②把過(guò)氧化氫溶液緩慢加入少量二氧化錳的試管中，在上述兩種方法中第

 

（填序號(hào)）種方法可以得到平穩(wěn)的氧氣流．
（6）某初三化學(xué)興趣小組同學(xué)，在對(duì)氧氣性質(zhì)進(jìn)行研究時(shí)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
①小李同學(xué)取一段鐵絲窗網(wǎng)上的細(xì)鐵絲，在自己收集到的氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒(méi)有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象．造成此實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是

 

，另一同學(xué)用收集的氧氣做鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)集氣瓶底炸裂，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是

 

，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是

 

．
②小王同學(xué)將用排水法收集滿氧氣的兩個(gè)集氣瓶按如圖2所示放置，并分別同時(shí)迅速插入一根帶火星的木條，發(fā)現(xiàn)木條均復(fù)燃，且甲中燃燒比乙中更旺，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氧氣具有的性質(zhì)是

 

、

 

．
③在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中組長(zhǎng)有同學(xué)提出：能使帶火星的木條復(fù)燃所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)是多少？
小組同學(xué)查閱資料得出的結(jié)論是：能使帶火星木條復(fù)燃所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在30%～50%之間．
這時(shí)小陸同學(xué)又提出：能否使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加具體和準(zhǔn)確些？小組同學(xué)又略經(jīng)討論，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的現(xiàn)象如圖3所示：

1號(hào)瓶（收集34%的氧氣）	2號(hào)瓶（收集35%的氧氣）	3號(hào)瓶（收集36%的氧氣）	4號(hào)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(shí)，小張同學(xué)脫口而出：“氧氣約占36%時(shí)就是帶火星木條復(fù)燃的最低體積分?jǐn)?shù)”，而其他同學(xué)立即反對(duì)，理由是

 

，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

 

（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均取整數(shù)）．
（7）為保證潛水艇長(zhǎng)時(shí)間在水中，潛水艇里要配備氧氣再生裝置，下列幾種制取氧氣的方法：①加熱高錳酸鉀制取氧氣；②水通電制取氧氣；③氧化汞加熱制取氧氣；④過(guò)氧化 鈉+二氧化碳→碳酸鈉+水，你認(rèn)為最適合在潛水艇里制取氧氣的方法是

 

，與其他方法相比，該方法的優(yōu)點(diǎn)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的化學(xué)性質(zhì),氧氣的收集方法,制取氧氣的操作步驟和注意點(diǎn),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）認(rèn)識(shí)常見(jiàn)儀器的名稱；
（2）發(fā)生裝置主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定；
（3）從實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)去分析解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物書寫化學(xué)方程式；
（5）要得到平衡的氣流，就需要使反應(yīng)持續(xù)勻速地進(jìn)行；通過(guò)控制液體藥品過(guò)氫化氫溶液的加入速度及加入量，可達(dá)到控制反應(yīng)速度的目的，而過(guò)氧化氫在二氧化錳催化下較快地分解，生成水和氧氣．
（6）①做鐵絲在氧氣中燃燒這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)．要注意：鐵絲不能太粗；鐵絲不能生銹；鐵絲要在純氧中燃燒；鐵絲的下端要用火柴引燃；集氣瓶的底部要放水或鋪沙子等．
②氧氣的驗(yàn)證：能使帶火星木條復(fù)燃．密度大于空氣的氣體，存放時(shí)集氣瓶應(yīng)正放，減少氣體的逸散．
③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(shí)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)；
（7）根據(jù)潛水艇里的環(huán)境及對(duì)供給氧氣反應(yīng)的要求，分析所涉及反應(yīng)的特點(diǎn)，判斷出最適合潛水艇里供給氧氣的反應(yīng)原理即可．

解答：解：（1）①為試管，②為酒精燈；
（2）錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，文字表達(dá)式為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，一變多，為分解反應(yīng)；反應(yīng)屬于固體加熱制氣，可選用發(fā)生裝置A．氧氣是不溶于水的，所以可以選用排水收集，裝置為C；氧氣密度大于空氣，所以可以選擇向上排空氣法收集，裝置為D；
（3）解：第一步：要檢查裝置的氣密性，如果裝置漏氣，就收集不到氧氣，浪費(fèi)藥品；
第二步：檢查完裝置的氣密性，如果裝置的氣密性好，就把藥品裝入試管，用帶導(dǎo)管的塞子塞緊試管，準(zhǔn)備加熱制��；
第三步：由于加熱過(guò)程試管的溫度較高所以要把它固定在鐵架臺(tái)上；
第四步：點(diǎn)燃酒精燈，加熱試管里面的藥品；
第五步：由于氧氣不易溶于水故可用排水法收集氧氣；
第六步：將導(dǎo)管從水槽中取出；
第七步：熄滅酒精燈．
（4）實(shí)驗(yàn)室用裝置B制取氧氣時(shí)，是固液常溫型，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過(guò)氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
（5）操作①不能實(shí)現(xiàn)對(duì)藥品用量及加入速度的控制，而操作②通過(guò)緩緩加入溶液的方法控制藥品的加入速度及用品，從而達(dá)到了控制反應(yīng)速度的目的，所以①②兩種方法的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相同；因此，要得到平穩(wěn)的氧氣流應(yīng)采取操作②的方法進(jìn)行制��；
（6）①做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)．沒(méi)有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因是：鐵絲已經(jīng)生銹；收集的氧氣不純；溫度沒(méi)有達(dá)到鐵的著火點(diǎn)等．防止濺落的熔化物炸裂瓶底；集氣瓶的底部要放水或鋪沙子．
鐵在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：鐵+氧氣

點(diǎn)燃

四氧化三鐵．該反應(yīng)由兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)．
②氧氣的密度比空氣的密度大，收集后要用瓶口向上．如果瓶口向下的話，則收集的氧氣可能會(huì)逸出．甲圖中瓶口向上，而乙圖瓶口向下，故乙圖中的氧氣含量少．氧氣又能使帶火星的木條復(fù)燃．因而在甲中燃燒比在乙更旺．故答案為：氧氣的密度比空氣的密度大；氧氣能助燃（能支持燃燒）．
③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(diǎn)不正確．觀察實(shí)驗(yàn)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(shí)空氣還占64%，所以空氣中有氧氣的量為：64%×21%≈13%，所以此時(shí)瓶?jī)?nèi)共有氧氣的分?jǐn)?shù)為：13%+36%=49%．
故答案為：該瓶中還有體積為64%的空氣，空氣中也有氧氣；49%；
（7）方法①：高錳酸鉀需要在加熱的條件下才能放出氧氣，而加熱時(shí)也會(huì)消耗氧氣，不適宜在潛水器里供給氧氣．
方法②：水通電分解需要通電，消耗電能，不適宜在潛水器里供給氧氣．
方法③：氧化汞需要在加熱的條件下才能放出氧氣，且生成的汞有毒，不適宜在潛水器里供給氧氣．
方法④：過(guò)氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)，常溫下即可發(fā)生反應(yīng)，且可把空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，供給氧氣的同時(shí)吸收了人呼出的二氧化碳，適宜在潛水器里供給氧氣．
與其它三種方法相比，④這種方法不用加熱、不用通電，操作簡(jiǎn)單，還能將人呼吸產(chǎn)生的二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)楹粑�所需的氧�?br />故答案為：
（1）①試管、②酒精燈；
（2）A、C或D；
高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣、分解反應(yīng)；
（3）bcadfe；
（4）過(guò)氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
（5）②；
（6）①氧氣不純、事先未在集氣瓶?jī)?nèi)放少量的水或沙子、鐵+氧氣

點(diǎn)燃

四氧化三鐵、化合反應(yīng)；
②助燃性、密度比空氣大；
③瓶?jī)?nèi)空氣中也有氧氣、49%；
（7）④、操作方便．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的有關(guān)知識(shí)，難度不大，可依據(jù)有關(guān)知識(shí)解決．