Question

9．某研究性學習小組欲利用圖1裝置進行相關氣體制取的探究，請你分析并填空．

（1）指出儀器名稱①酒精燈，②集氣瓶；
（2）若實驗室選用B裝置制氧氣
①發(fā)生反應的文字表達式是高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，加入藥品前，應首先檢查裝置氣密性；如果在裝配時試管內少放了一團棉花會導致高錳酸鉀粉末順著導管進入水槽．
②若用D收集氧氣，應如何驗滿？
③若選用C裝置收集氧氣，制取氧氣裝置內空氣被排盡的標志是當瓶口有大量氣泡冒出時；氧氣收集滿并取出集氣瓶后，停止該實驗的正確操作步驟是先把導管移出水面，后熄滅酒精燈．其原因是防止水槽內的水倒流，引起試管底部炸裂．
（3）如果用A裝置來制取氧氣，其反應的文字表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；該裝置中所加固體試劑的名稱是二氧化錳，它在反應中起催化作用．
（4）比較（2）和（3）兩種制取氧氣的方法，最好選用用過氧化氫制取氧氣方法，原因是操作簡單、安全（答一點）．
（5）若裝置A中反應劇烈，從實驗安全角度考慮，可采取的措施有②④（填序號）．
①用容積較小的錐形瓶；      ②控制液體的滴加速度；
③加熱反應物；              ④降低反應物濃度．
（6）若選用F裝置收集氧氣，氣體從a通入．
（7）制取甲烷氣體一般采用裝置C進行收集，收集滿后集氣瓶的放置方式如圖2所示，據(jù)此可推斷甲烷一定具備的物理性質是：難溶于水且密度比空氣�。�用裝置C收集氣體前，將集氣瓶內的空氣排盡的操作方法是將集氣瓶中充滿水，蓋上玻璃片，倒扣在水槽里．
（8）該小組成員查閱資料知道：氯氣（Cl₂）是一種黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體；常溫下1體積水約能溶解2體積氯氣，其水溶液叫氯水（具有揮發(fā)性）；常溫下，Cl₂能和NaOH溶液反應．實驗室可用固體高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應制取Cl₂，根據(jù)上述信息判斷實驗室制取Cl₂的最佳裝置組合是下列Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ．
Ⅰ、ADⅡ、AEⅢ、AFGⅣ、AFH
（9）采用A裝置制取氧氣時，檢查裝置A的氣密性的方法為：關閉分液漏斗活塞，將導管進入水中，雙手緊握錐形瓶，如果導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性好．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)常用儀器的名稱進行回答；
（2）①選用B裝置制取氧氣，裝置特點是加熱固體制取氣體，由于試管口有棉花團，所以應用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣；加入藥品前要先檢查裝置的氣密性，實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，高錳酸鉀粉末會隨著氧氣流順著導管進入水槽．
②根據(jù)氧氣的助燃性進行分析；
③根據(jù)用排水法收集時的注意事項進行分析；
（3）根據(jù)用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，其中二氧化錳起催化作用進行分析；
（4）比較（2）和（3）兩種制取氧氣的方法，由于（3）不需要加熱，所以操作簡單，安全；
（5）實驗室用過氧化氫和二氧化錳的混合物制取氧氣，過氧化氫溶液的濃度越大，反應速率越快；與二氧化錳的接觸面積越大反應速率越快．
（6）根據(jù)氧氣的密度比空氣大進行分析；
（7）由于甲烷可以用排水法收集，說明甲烷難溶于水且不與水反應；收集滿甲烷的集氣瓶倒放在桌面上，說明甲烷的密度比空氣的密度��；用裝置C收集氣體前，將集氣瓶內的空氣排盡的操作方法是：將集氣瓶中充滿水，蓋上玻璃片，倒扣在水槽里；
（8）由于實驗室可用固體高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應制取Cl₂．由于不需加熱，所以裝置應選A，由于氯氣能溶于水，且有毒，所以氯氣不能用排水法收集，用F裝置收集氯氣時，還要防止氯氣散發(fā)到空氣中，由于常溫下，Cl₂能和NaOH溶液反應，可用H裝置吸收多余的氯氣．
（9）根據(jù)檢查裝置A的氣密性的方法進行分析．

解答 解：（1）圖中標號儀器名稱：①是酒精燈，②是集氣瓶；
（2）①選用B裝置制取氧氣，裝置特點是加熱固體制取氣體，由于試管口有棉花團，所以應用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的文字表達式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；加入藥品前要先檢查裝置的氣密性，實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，高錳酸鉀粉末會隨著氧氣流順著導管進入水槽，使水槽內的水變成紫紅色（由于高錳酸鉀溶于水顯紫紅色），為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，通常要在試管口放一棉花團．
故答案為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；檢查裝置的氣密性；高錳酸鉀粉末順著導管進入水槽；
②用向上排空氣法收集氧氣時，將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復燃，證明集氣瓶內已充滿氧氣；
故答案為：將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果木條復燃，證明集氣瓶內已充滿氧氣；
③若用C裝置收集氧氣，當瓶口有大量氣泡冒出時，說明集氣瓶內的水已被排凈；實驗結束，要先把導管移出水面，如果先停止加熱，隨著試管溫度的降低，試管內氣體的體積越來越小，壓強也越來越小，外部氣壓大于試管內氣壓，在大外部大氣壓的作用下，水槽內的水倒吸到試管內，引起試管溫度驟然降低，導致試管炸裂；
故答案為：當瓶口有大量氣泡冒出時；把導管移出水面；熄滅酒精燈； 防止水槽內的水倒流，引起試管底部炸裂；
（3）如果用A裝置來制取氧氣，是固體和液體反應且不需加熱的裝置，故可用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取，過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，二氧化錳在反應前后質量和化學性質都沒有改變，只是加快了過氧化氫反應生成氧氣的速率，故二氧化錳是催化劑，其反應的文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
故答案為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；二氧化錳；催化；
（4）比較（2）和（3）兩種制取氧氣的方法，由于（3）不需要加熱，所以操作簡單，安全；
故答案為：用過氧化氫制取氧氣；操作簡單、安全；
（5）實驗室用過氧化氫和二氧化錳的混合物制取氧氣，過氧化氫溶液的濃度越大，反應速率越快；與二氧化錳的接觸面積越大反應速率越快．因此要想降低反應速率就要降低過氧化氫溶液的濃度、控制過氧化氫溶液的滴加速度；故答案為：②④；
（6）如果用F裝置收集氧氣，收集時應從a導管進入，由于氧氣的密度比空氣大，氧氣沉積在集氣瓶的底部，由下而上，充滿集氣瓶；
故答案為：a；
（7）由于甲烷可以用排水法收集，說明甲烷難溶于水且不與水反應；收集滿甲烷的集氣瓶倒放在桌面上，說明甲烷的密度比空氣的密度小；用裝置C收集氣體前，將集氣瓶內的空氣排盡的操作方法是：將集氣瓶中充滿水，蓋上玻璃片，倒扣在水槽里；
故答案為：難溶于水且密度比空氣�。粚⒓瘹馄恐谐錆M水，蓋上玻璃片，倒扣在水槽里；
（8）由于實驗室可用固體高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應制取Cl₂．由于不需加熱，所以裝置應選A，由于氯氣能溶于水，且有毒，所以氯氣不能用排水法收集，用F裝置收集氯氣時，還要防止氯氣散發(fā)到空氣中，由于常溫下，Cl₂能和NaOH溶液反應，可用H裝置吸收多余的氯氣．
故答案為：Ⅳ；
（9）檢查裝置A的氣密性的方法：關閉分液漏斗活塞，將導管進入水中，雙手緊握錐形瓶，如果導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性好；
故答案為：關閉分液漏斗活塞，將導管進入水中，雙手緊握錐形瓶，如果導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性好．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了文字表達式的書寫，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．