Question

19．在學習中我們了解到常用實驗室制取氧氣的方法有如圖1所示的四種：
 
回答下列問題：
（1）屬于工業(yè)制取氧氣的方法是（填“甲、乙、丙、丁”）丁；
（2）寫出乙方法制取氧氣的符號表達式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）某化學興趣小組的同學，利用下列圖2儀器進行實驗（所有裝置的氣密性都已檢查完畢）把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中制取并用排氣法收集氧氣，完成該實驗你所選用的儀器有bahd（填字母）．
寫出發(fā)生反應的符號表達式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．這種方法與“把二氧化錳加入盛有過氧化氫溶液的試管中制氧氣”相比有可以控制反應速率，以便得到較平穩(wěn)的氧氣流的優(yōu)點．

（4）按綠色化學的要求你認為四種制取氧氣的方法較好的是乙方法．（填“甲、乙、丙、丁”）
（5）下列是小林同學參加實驗考核的部分內容，請你參與他的實驗考核過程．
小林同學抽到的考核題目是實驗室用“高錳酸鉀制取氧氣”，現摘錄小林的實驗過程如下：
①選擇適當儀器，組裝成如圖3所示的實驗裝置；
②檢查裝置氣密性，裝置氣密性良好；
③向集氣瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶底部出現氣泡；
④將藥品平鋪于干燥試管底部，在導管口放置蓬松的棉花團，塞上橡皮塞，固定于鐵架臺上；
⑤點燃酒精燈加熱，待導管口有氣泡產生，立即用集氣瓶進行收集；
⑥氣體收集完畢，用毛玻璃片將集氣瓶口蓋好，從水中取出并正放在桌面上；
⑦先熄滅酒精燈，后將導管從水槽中取出；
請回答下列問題：
（a）寫出用高錳酸鉀制氧氣的符號表達式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（b）欲調整試管角度，應調節(jié)圖中A、B、C哪個 鈕：A；
（c）步驟②的操作與觀察到的現象是：用手捂住大試管，導管口冒氣泡，松手后導管口形成穩(wěn)定的水柱；若裝置無破損，加熱一段時間后，觀察到高錳酸鉀已大量分解，但導管口仍未產生明顯氣泡，可能的原因是橡皮塞沒有塞緊；
（d）上述實驗步驟中，可能導致集氣瓶中收集的氧氣不純凈（水蒸氣不計）的是③⑤；（從①～⑦的序號中選填）
（e）實驗室也常用上述實驗裝置制備甲烷，推測其反應物是A（填序號）．
A．醋酸鈉和堿石灰的固體混合物   B．Na₂CO₃固體和水  C．CO₂和H₂．

Answer 1

分析 （1）根據工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣是利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同而分離出氧氣分析變化；
（2）根據乙是用過氧化氫和二氧化錳制氧氣解答；
（3）根據要緩緩加入雙氧水需要有類似分液漏斗的裝置，需要發(fā)生裝置和收集裝置進行分析；
根據二氧化錳可以催化雙氧水分解制氧；
根據用注射器添加液體的優(yōu)點進行分析；
（4）根據四種制氧氣的原理進行分析．
（5）
（a）根據實驗室用高錳酸鉀制氧氣的反應原理寫出反應化學方程式；
（b）根據鐵架臺上三個旋鈕的不同作用進行調整試管的高度；
（c）根據實驗室檢查裝置的氣密性的方法，漏氣的原因進行解答；
（d）根據可能導致集氣瓶中收集的氧氣不純凈的原因回答；
（e）根據實驗原理的應用來回答：固體與固體反應，且加熱．

解答 解：（1）工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣，根據液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同而分離出氧氣，所以是物理變化；
（2）乙是用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，制取氧氣的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）要緩緩加入雙氧水需要有類似分液漏斗的裝置，需要注射器，需要氣體發(fā)生裝置試管，收集裝置集氣瓶以及導氣裝置，故答案為：bahd；
雙氧水在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
使用注射器可以隨時的添加液體，可以控制反應的快慢，故答案為：可以控制反應速率，以便得到較平穩(wěn)的氧氣流；
（4）氯酸鉀和高錳酸鉀都有大量的附屬產物，工業(yè)制氧需要一定的壓強，需要消耗能量，雙氧水制氧產物是水，不會污染環(huán)境，故答案為：乙；
（5）
（a）根據實驗室用高錳酸鉀制氧氣的反應原理可知反應化學方程式為：2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（b）根據鐵架臺上三個旋鈕的不同作用，依據圖示可知A可以調節(jié)試管的整個高度，故選A；
（c）根據檢查裝置氣密性的方法：將導管插入水中，手握住試管，如果導管口有氣泡冒出，松開手后，導管內有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣；裝置無破損，加熱到高錳酸鉀已大量分解，導管口仍未產生明顯氣泡，則可能造成的原因是：試管口的橡皮塞沒有塞緊；
（d）③向集氣瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶底部出現氣泡；⑤點燃酒精燈加熱，待導管口有氣泡產生，立即用集氣瓶進行收集；
（e）由題意知甲烷要采用固體加熱裝置，A是固體加熱反應，B是固液反應，C是氣體與氣體，故選A；
答案：
（1）丁；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）bahd；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；可以控制反應速率，以便得到較平穩(wěn)的氧氣流；
（4）乙；
（5）（a）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（b）A；（c）用手捂住大試管，導管口冒氣泡，松手后導管口形成穩(wěn)定的水柱；橡皮塞沒有塞緊．（d）③⑤；（e）A

點評 本考點主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了儀器的名稱、文字表達式的書寫和催化劑的探究等，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．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．在解此類題時，首先對題中的問題進行分析，然后結合題中的提示和學過的知識進行分析解答．