Question

17．化學實驗是學習化學和進行科學研究的重要方法和途徑．學會氣體物質制備方法是研究氣體、利用氣體的基礎．請根據如圖1回答有關問題：

（1）寫出圖1中帶有標號儀器的名稱：a酒精燈，b錐形瓶，c集氣瓶．
（2）小敏用高錳酸鉀制氧氣
實驗步驟：
①裝藥品和放棉花．如果沒有說明用量時，固體藥品的取用量通常應為蓋滿試管底部，棉花的作用是防止高錳酸鉀進入導管．
②連接儀器，固定試管．試管口必須略向下傾斜，其原因是防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管．
③加熱．加熱時應先預熱，后對準藥品集中加熱．
④排水法收集氣體．可按圖2所示的各步驟進行實驗：
試回答下列問題：
用排水法收集氧氣，當氣泡均勻、連續冒出時，開始收集．
圖J中應選用m（填“m”或“n”）方式放置已充滿氧氣的集氣瓶，這是因為氧氣密度比空氣大．
實驗分析：
①請你幫助她找出上述實驗步驟中漏掉的一個重要實驗步驟：檢查裝置氣密性．
②如果用排水法收集的氧氣不純，其原因可能有（請寫出兩種原因）：裝置漏氣或剛出現氣泡就開始收集
（3）實驗室還常在二氧化錳固體作用催化劑的條件下，加熱氯酸鉀固體，制取并收集較干燥的氧氣，此時應選用的裝置是AC（填序號），若實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，則該反應的化學式表達式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）實驗室還可以用分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣，那么用此法制取并用排水法收集較純凈的氧氣，此時應選用的裝置是BE（填序號），此時判斷氧氣是否收集滿的方法是當氣泡從集氣瓶口處向外逸出時，說明已經收集滿，反應的化學式表達式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）有人說實驗室用分解過氧化氫溶液制取氧氣的方法，比用加熱高錳酸鉀的方法好，你認為其中的原因有不需要加熱（說出一點即可）．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法； 
（2）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；
（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；    
（4）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；                                                        
氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復燃；
（6）不同的實驗裝置，優缺點不同．

解答 解：（1）a是酒精燈，常用作熱源；b是錐形瓶，常用作反應容器；c是集氣瓶，常用于收集氣體．
故填：酒精燈；錐形瓶；集氣瓶．
（2）實驗步驟：
①裝藥品和放棉花．如果沒有說明用量時，固體藥品的取用量通常應為蓋滿試管底部，棉花的作用是防止高錳酸鉀進入導管．
故填：蓋滿試管底部；防止高錳酸鉀進入導管．
②連接儀器，固定試管．試管口必須略向下傾斜，其原因是防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管．
故填：防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管．
③加熱．加熱時應先預熱，后對準藥品集中加熱．
故填：預熱．
④用排水法收集氧氣，當氣泡均勻、連續冒出時，開始收集．
故填：氣泡均勻、連續冒出．
圖J中應選用m方式放置已充滿氧氣的集氣瓶，這是因為氧氣密度比空氣大．
故填：m；氧氣密度比空氣大．
①上述實驗步驟中漏掉的一個重要實驗步驟是檢查裝置氣密性．
故填：檢查裝置氣密性．
②如果用排水法收集的氧氣不純，其原因可能有裝置漏氣，剛出現氣泡就開始收集．
故填：裝置漏氣；剛出現氣泡就開始收集．
（3）實驗室還常在二氧化錳固體作用催化劑的條件下，加熱氯酸鉀固體，應該用A裝置作為發生裝置；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用C裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用E裝置收集，用排水法收集的氧氣不如用排空氣法收集的氧氣干燥；
若實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，則該反應的化學式表達式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
故填：AC；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）實驗室用分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣不需要加熱，應該用B裝置作為發生裝置；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用C裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用E裝置收集，用排水法收集的氧氣比用排空氣法收集的氧氣純凈；
此時判斷氧氣是否收集滿的方法是：當氣泡從集氣瓶口處向外逸出時，說明已經收集滿；
反應的化學式表達式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：瓶口處向外逸出時，說明已經收集滿；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）實驗室用分解過氧化氫溶液制取氧氣的方法，比用加熱高錳酸鉀的方法好，你認為其中的原因有不需要加熱，產物不污染環境等．
故填：不需要加熱．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．