Question

20．根據(jù)下列裝置，結(jié)合所學化學知識回答下列問題．

（1）請寫出圖中標號儀器的名稱：①長頸漏斗；②試管．
（2）實驗室用過氧化氫制取少量氧氣時，發(fā)生裝置最好選用C，收集裝置選用E或F；如需隨時控制生產(chǎn)氣體的量并節(jié)約藥品，發(fā)生裝置最好選用B（填編號），寫出該反應的化學反應表達式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，發(fā)生裝置應選用D（填編號）；寫出其反應的表達式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）如用E裝置收集O₂，檢驗O₂是否收集滿的方法是將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，證明已收集滿氧氣．
（5）如圖H，鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，而瓶底預先放入少量水的目的是防止濺落的火星炸裂集氣瓶．
（6）注射器G可用于檢查裝置A的氣密性，步驟如下：
①向錐形瓶中加入少量水至水沒過長頸漏斗口下端   處．②將注射器C連接到裝置A的導管口處．
③緩慢拉動注射器G的活塞，觀察到長頸漏斗口下端有氣泡冒出，表示裝置A的氣密性良好．
（7）實驗室用裝置A制取氧氣時，如用注射器G替換長頸漏斗，優(yōu)點是節(jié)約藥品，可以控制反應速率．
（8）若用裝置F收集的氧氣不純，其原因可能是（請寫兩種原因）：
①排水法收集氧氣的時刻過早；②集氣瓶沒有裝滿水．
（9）在學生實驗課上，小林用高錳酸鉀制取并收集了一瓶氧氣，呈淺紅色，在做細鐵絲燃燒實驗時，未見細鐵絲燃燒．而小紅異常興奮，實驗成功了，但實驗結(jié)束后，拿了集氣瓶怯生生地走到了老師旁，說：我的集氣瓶碎了．分析兩位同學實驗操作中出現(xiàn)的問題．
小林：①試管口沒有放棉花；②氧氣濃度過低，
小紅：集氣瓶地沒有預留少量的水．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器解答；
（2）根據(jù)試管體積小，制取少量氧氣時，可以用試管和導管直接組裝制取氧氣，氧氣難溶于水，密度比空氣大，分液漏斗可以控制滴加液體的多少和速率，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進行分析；
（3）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，高錳酸鉀在加熱的條件下反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析；
（4）根據(jù)氧氣有助燃性進行分析；
（5）根據(jù)鐵絲在氧氣燃燒的現(xiàn)象和所加水的作用進行分析；
（6）根據(jù)檢驗A裝置的氣密性的正確操作進行分析；
（7）根據(jù)裝置特點進行分析解答；
（8）根據(jù)排水法收集氧氣的時刻過早，集氣瓶沒有裝滿水都會導致收集的氧氣不純進行分析．
（9）根據(jù)用高錳酸鉀制取氧氣及做鐵絲燃燒實驗的注意事項分析解答．

解答 解：
（1）根據(jù)實驗室常用儀器可知：①長頸漏斗；②試管；
（2）試管體積小，制取少量氧氣時，可以用試管和導管直接組裝制取氧氣，氧氣難溶于水，密度比空氣大，分液漏斗可以控制滴加液體的多少和速率，所以實驗室用過氧化氫制取少量氧氣時，發(fā)生裝置最好選用C，收集裝置最好選用E或F，如需隨時控制生產(chǎn)氣體的量并節(jié)約藥品，發(fā)生裝置最好選用B，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，所以發(fā)生裝置應選用D，高錳酸鉀在加熱的條件下反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）氧氣有助燃性，所以檢驗O₂是否收集滿的方法是：將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，證明已收集滿氧氣；
（5）鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，而瓶底預先放入少量水的目的是防止濺落的火星炸裂集氣瓶；
（6）①向錐形瓶中加入少量水至水沒過長頸漏斗口下端處；
②將注射器C連接到裝置A的導管口處；
③緩慢拉動注射器G的活塞，觀察到長頸漏斗口下端有氣泡冒出，表示裝置A的氣密性良好；
（7）注射可以控制液體的滴加速率和用量，所以實驗室用裝置A制取氧氣時，如用注射器G替換長頸漏斗，優(yōu)點是：節(jié)約藥品，可以控制反應速率；
（8）排水法收集氧氣的時刻過早，集氣瓶沒有裝滿水都會導致收集的氧氣不純；
（9）用高錳酸鉀制取并收集了一瓶氧氣，呈淺紅色，在做細鐵絲燃燒實驗時，未見細鐵絲燃燒，說明試管口沒有放棉花，高錳酸鉀粉末進入導管，氧氣濃度過低，鐵不能和氧氣反應；鐵和氧氣反應生成的四氧化三鐵溫度高，玻璃是熱的不良導體，所以集氣瓶破裂的原因是：集氣瓶地沒有預留少量的水．
故答案為：（1）長頸漏斗，試管；
（2）C，E或F，B，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）D，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，證明已收集滿氧氣；
（5）火星四射，防止濺落的火星炸裂集氣瓶；
（6）①水沒過長頸漏斗口下端；
③長頸漏斗口下端有氣泡冒出；
（7）節(jié)約藥品，可以控制反應速率；
（8）排水法收集氧氣的時刻過早；集氣瓶沒有裝滿水；
（9）小林：試管口沒有放棉花；氧氣濃度過低；
小紅：集氣瓶地沒有預留少量的水

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．