Question

17．實驗室利用下列裝置可以制取某些氣體，請據(jù)圖回答問題：

（1）這五個裝置示意圖中，有一個裝置是錯誤的，其中錯誤裝置是E （填序號）．
（2）圖示中儀器①的作用加熱；實驗室用高錳酸鉀來制取氧氣，可以選擇A作發(fā)生裝置，但要對A裝置進行改進，改進的方法是在試管口塞一團棉花；實驗室若用B裝置制取氧氣，則該反應的文字表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（3）裝藥品之前，如何檢查A裝置的氣密性？
（4）乙炔又稱電石氣，是一種無色、無味、密度比空氣略小、不溶于水的氣體；工業(yè)上常用它燃燒產生的高溫來切割和焊接金屬；實驗室用電石（固體）與水反應制取乙炔．你認為制取乙炔應選擇的發(fā)生裝置是B；收集裝置是D．
（5）裝置A、B都可以用來制取氧氣，比較這兩個裝置的不同，則B裝置的優(yōu)點是不用加熱．
（6）已知氧氣的密度為1.429g/L，氮氣的密度為1.251g/L，試計算空氣中氧氣與氮氣的質量比．

Answer 1

分析 （1）為了排盡集氣瓶中的空氣，導管應該盡量接近集氣瓶底部；
（2）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法； 高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣； 為了防止高錳酸鉀進入導管，通常在試管口塞一團棉花，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣；
（3）設法使裝置內外形成氣壓差是氣密性檢查的常用手段，簡述出檢查裝置氣密性的這個操作過程即可解答本題；
（4）根據(jù)實驗室制取乙炔的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，乙炔密度比空氣略小、不溶于水的氣體進行分析；
（5）根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的反應條件是加熱，過氧化氫制取氧氣的反應條件是常溫進行分析；
（6）根據(jù)氧氣的密度為1.429g/L，氮氣的密度為1.251g/L，以及空氣中氧氣和氮氣的體積分數(shù)進行分析．

解答 解：（1）E裝置中，導管伸入集氣瓶太短，不利于排盡里面的空氣，會使收集的氣體不純，因此E裝置是錯誤的；
（2）①的名稱是酒精燈，常用作熱源；實驗室用高錳酸鉀來制取氧氣需要加熱，應該用A裝置作為發(fā)生裝置；為了防止高錳酸鉀進入導管，需要在試管口塞一團棉花；過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）裝藥品之前，檢查A裝置的氣密性的方法是：把試管和帶導管的橡皮塞連接，將導管一端伸入水中，用手捂住試管，若導管口有氣泡冒出，且松手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好；
（4）實驗室制取乙炔的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，乙炔密度比空氣略小、不溶于水的氣體，所以制取乙炔應選擇的發(fā)生裝置是B；收集裝置是D；
（5）高錳酸鉀制取氧氣的反應條件是加熱，過氧化氫制取氧氣的反應條件是常溫，所以裝置A、B都可以用來制取氧氣，比較這兩個裝置的不同，則B裝置的優(yōu)點是不用加熱；
（6）氧氣的密度為1.429g/L，氮氣的密度為1.251g/L，所以空氣中氧氣與氮氣的質量比是：（1.429g/L×21%V）：（1.251g/L×78%V）=5：16．
故答案為：（1）E；
（2）加熱，在試管口塞一團棉花，過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）把試管和帶導管的橡皮塞連接，將導管一端伸入水中，用手捂住試管，若導管口有氣泡冒出，且松手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好；
（4）B，D；
（5）不用加熱；
（6）5：16．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．