Question

3．今天是學(xué)校實驗室的開放日，某小組的同學(xué)來到實驗室準備練習(xí)制取和收集氧氣，實驗員張老師為他們提供了如圖甲裝置、儀器和藥品．裝置和儀器：

藥品：高錳酸鉀、過氧化氫溶液、二氧化錳、氯酸鉀．
（1）寫出標有序號的儀器名稱：①水槽 ②集氣瓶 ③漏斗．
（2）麗麗同學(xué)選擇A裝置加熱銅綠，可看到綠色的固體逐漸變成黑色，銅綠受熱的文字表達式是堿式碳酸銅 $\stackrel{加熱}{→}$氧化銅+水+二氧化碳；．
（3）張勇同學(xué)選擇了A和D制取和收集氧氣，他可以選擇的藥品是高錳酸鉀；（或氯酸鉀和二氧化錳），該反應(yīng)的文字表達式為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，如果要檢驗氧氣是否收集滿，操作方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃則已滿，使用該裝置制氧氣應(yīng)需要的改進是在試管口放一團棉花．
（4）李芳同學(xué)想把二氧化錳和過氧化氫溶液同時裝在裝置B的試管中，當過氧化氫接觸二氧化錳后，反應(yīng)便立即開始，如果稍改變你所選擇的裝置，便可控制其反應(yīng)的速度．請從右圖的儀器中選擇一種添加，以達到控制反應(yīng)速度的目的．你選擇的儀器③（填序號），控制反應(yīng)速度的原理是：分液漏斗可以使液體的滴加隨開隨停．能用C收集氧氣的原因氧氣不易溶于水，應(yīng)該等氣泡連續(xù)并均勻冒出時才能收集氧氣，看到集氣瓶口一邊有大氣泡冒出時，說明氧氣已經(jīng)收集滿了，此時應(yīng)該先在水中用玻璃片蓋上集氣瓶，然后將集氣瓶正放在桌面上．
（5）天然氣、沼氣的主要成分是甲烷（CH₄），它是無色無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水，能燃燒．實驗室用無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物加熱制取甲烷氣體．若用此法制取甲烷氣體，發(fā)生裝置應(yīng)選擇A，可采用裝置C 收集．
（6）請寫出你在做化學(xué)實驗時，減少實驗對環(huán)境污染的一種做法控制實驗藥品用量（或?qū)ξ廴疚镞M行處理后再排放、不亂倒廢液和亂扔廢物等）．

Answer 1

分析 （1）儀器裝置要記住名稱和用途；
（2）根據(jù)加熱堿式碳酸銅的反應(yīng)物和生成物、反應(yīng)條件分析解答；根據(jù)給試管中的固體加熱時的注意事項分析；
（3）張勇同學(xué)選擇了A和D制取和收集氧氣，需要加熱制氧氣有兩種方法：用高錳酸鉀制氧氣、用氯酸鉀制氧氣，驗滿方法是利用氧氣的支持燃燒的性質(zhì)；
（4）要控制反應(yīng)的速度可以用分液漏斗代替長頸漏斗，因為分液漏斗可使液體的滴入隨開隨停；分液漏斗有閥門可以阻止產(chǎn)生的氣體從漏斗中逸出，所以不需把漏斗的下端深入液面以下；
（5）根據(jù)此反應(yīng)是固體和固體的加熱反應(yīng)，來選擇發(fā)生裝置；再根據(jù)它的密度比空氣小，極難溶于水，選擇收集裝置；
（6）減少實驗對環(huán)境污染要從節(jié)約藥品考慮．

解答 解：（1）①是水槽；②是集氣瓶，③是漏斗，故答案為：水槽；集氣瓶；漏斗；
（2）加熱堿式碳酸銅生成氧化銅、水和二氧化碳，因此口觀察到綠色粉末變?yōu)楹谏�，試管口有水珠生成，澄清的石灰水變渾濁，實驗時，試管口要略微向下傾斜，這是為了防止冷凝水倒流到試管底部炸裂試管；反應(yīng)的文字表達式是堿式碳酸銅 $\stackrel{加熱}{→}$氧化銅+水+二氧化碳；故填：黑；堿式碳酸銅 $\stackrel{加熱}{→}$氧化銅+水+二氧化碳；
（3）選擇了A和D制取和收集氧氣，也就選擇了加熱制氧氣，需要加熱制氧氣有兩種方法：用高錳酸鉀制氧氣、用氯酸鉀制氧氣，根據(jù)給定的藥品因此是高錳酸鉀；驗滿時將帶火星的木條放到集氣瓶口，如果復(fù)燃，說明已收集滿；為防止高錳酸鉀隨氣流進入導(dǎo)管需在試管口放一團棉花；
故答案為：高錳酸鉀；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃則已滿；在試管口放一團棉花；
（4）圖中的分液漏斗可以使液體的滴入隨開隨停，控制反應(yīng)的速度，所以要控制反應(yīng)的速度，我們可用圖中③；氧氣不易溶于水，故我們可用排水法法收集．應(yīng)該等 氣泡連續(xù)并均勻冒出時才能收集氧氣，看到集氣瓶口一邊有大氣泡冒出 時，說明氧氣已經(jīng)收集滿了，此時應(yīng)該先在水中用玻璃片蓋上集氣瓶，然后將集氣瓶正放在桌面上．
故答案為：③；分液漏斗可以使液體的滴加隨開隨停；氧氣不易溶于水；氣泡連續(xù)并均勻冒出；集氣瓶口一邊有大氣泡冒出；在水中用玻璃片蓋上集氣瓶；
（5）據(jù)題意可知，甲烷的制取是用無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物加熱制取的．也就是固體和固體的加熱反應(yīng)，所以我們可用裝置A作為發(fā)生反應(yīng)；因為甲烷的密度比空氣小，極難溶于水，我們可用排水法和向下排空氣法收集．故答案為：A；C．
（6）由于同學(xué)們在實驗室中還不能處理污染性氣體，所以只能在做化學(xué)實驗時，減少實驗藥品，減少對環(huán)境污染的氣體排放．答案：控制實驗藥品用量（或?qū)ξ廴疚镞M行處理后再排放、不亂倒廢液和亂扔廢物等）．

點評 本題考查了實驗室制取氧氣實驗方案的設(shè)計的分析，難度不大，掌握常見氣體發(fā)生裝置的選擇依據(jù)及收集方法是解題的關(guān)鍵．