Question

14．某興趣小組利用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答：

（1）指出標(biāo)號(hào)的儀器名稱：①試管 ②酒精燈．
（2）若用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收集裝置是A（填字母）．你認(rèn)為該裝置中還缺少一團(tuán)棉花．寫出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若不添加該發(fā)生裝置缺少的東西，直接用該裝置制取氧氣，寫出此時(shí)適合該裝置制氧氣的符號(hào)表達(dá)式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）某同學(xué)用髙錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到了下列問(wèn)題，請(qǐng)你解釋
①水槽中的水變成了紅色，原因可能是沒(méi)有在試管口放一團(tuán)棉花
②做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有看到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因：（寫一條）氧氣不純
（4）若用過(guò)氧化氫制取氧氣，還需要用到催化劑二氧化錳，能否用高錳酸鉀制取氧氣后的剩余物代替該物質(zhì)能（填“能”或“否”）．
（5）工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣方法制取氧氣，是物理變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱與用途，進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)用高錳酸鉀制氧氣時(shí)需要加熱選擇發(fā)生裝置故選即可；為防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)氣管，應(yīng)在試管口加一團(tuán)棉花；據(jù)此進(jìn)行分析解答；根據(jù)加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進(jìn)行分析；根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析；
（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答；
②根據(jù)做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有看到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因收集到的氧氣不純或鐵絲表面的鐵銹沒(méi)有清理干凈進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)過(guò)氧化氫制取氧氣時(shí)需催化劑和高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣進(jìn)行分析；
（5）工業(yè)制取氧氣的方法是根據(jù)液態(tài)空氣中各成分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離．

解答 解：（1）圖中標(biāo)號(hào)的儀器名稱：①是試管；②是酒精燈；
（2）用高錳酸鉀制氧氣時(shí)的發(fā)生裝置，需要加熱，故選A裝置；為防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)氣管，應(yīng)在試管口加一團(tuán)棉花；該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；若不添加棉花團(tuán)，直接用該裝置制取氧氣，可用加熱氯酸鉀制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）①實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)水槽中的水變成了紅色，原因是沒(méi)有在試管口放一團(tuán)棉花，導(dǎo)致高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)氣管，從而進(jìn)入水槽；
②做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有看到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因收集到的氧氣不純或鐵絲表面的鐵銹沒(méi)有清理干凈；
（4）若用過(guò)氧化氫制取氧氣，還需要用到二氧化錳作催化劑，由于高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，故可以用高錳酸鉀制取氧氣后的剩余物代替二氧化錳；
（5）工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣方法制取氧氣，工業(yè)制取氧氣的方法是根據(jù)液態(tài)空氣中各成分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離，此過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成，因此屬于物理變化．
故答案為：（1）試管，酒精燈；（2）A；一團(tuán)棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；（3）①?zèng)]有在試管口放一團(tuán)棉花；②氧氣不純；（4）能；（5）分離液態(tài)空氣，物理．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和儀器的名稱，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．