Question

12．實驗室常用制取氧氣的方法有：a．加熱氯酸鉀和二氧化錳粉末；b．加熱高錳酸鉀固體；C．用二氧化錳粉末作催化劑使過氧化氫溶液分解產生氧氣．其實驗裝置如圖1所示．

（1）寫出圖1中指定儀器的名稱：①試管  ②集氣瓶
（2）利用裝置A制氧氣，棉花團的作用是防止高錳酸鉀粉末進入導管；涉及其化學反應的文字或符號表達式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）利用裝置B制氧氣時，長頸漏斗的下端要插入液面以下，其目的是防止生成的氧氣逸出瓶外；涉及的化學反應文字或符號表達式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；．
（4）裝置A中收集氣體的方法是排水法，這種方法利用了氣體不與水反應和氣體不易（或難）溶于水（填氣體的物理性質）．實驗結束后，發現試管破裂，其原因可能是氣泡從瓶口逸出．
（5）如果要求你在裝置B后面連接用向上排空氣法收集氣體的實驗裝置，你會選擇圖2中哪個選項C．
（6）小鄭用高錳酸鉀制得的氧氣不純凈，請你幫他分析哪些因素會造成制取的氧氣不純凈？（答一條即可）用排水法收集氣體時，未等到氣泡連續均勻冒出就開始收集．
（7）甲烷是一種無色、無味、難溶于水、密度比空氣小的氣體，小玲用加熱醋酸鈉和堿石灰（均為固體）的方法制取甲烷，她選擇A裝置中的發生裝置來制甲烷氣體，其原因是反應物是固體，需要加熱，如果用圖3所示裝置進行收集，則氣體應由b端通入．

Answer 1

分析 （1）熟記常見儀器的名稱；（2）棉花團是為了防止高錳酸鉀顆粒進入導管；根據化學方程式寫法，寫出化學方程式即可；（3）長頸漏斗的下端要插入液面以下，防止氣體從長進漏斗口溢出；（4）根據收集氣體的方法和注意事項考慮；（5）根據收集氣體的注意事項考慮；（6）根據收集氣體時要待氣泡連續冒出后，才能收集；（7）根據發生裝置的選擇方法考慮；根據排水法收集氣體的注意事項考慮．

解答 （1）用于少量藥品的反應容器是試管；用于收集氣體的儀器是集氣瓶；
（2）棉花團是為了防止高錳酸鉀顆粒進入導管；反應物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，用觀察法配平即可，所以方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）長頸漏斗的下端要插入液面以下，防止氣體從長進漏斗口溢出；反應物是過氧化氫，生成物是水和氧氣，用觀察法配平：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑；
（4）裝置A中收集氣體的方法是排水法；該氣體不易溶于水，所以可以用排水法收集，實驗完畢要先撤導管后熄滅酒精燈，否則會使水倒吸，使試管炸裂；
（5）氧氣的密度比空氣大，用向上排空氣法收集，向上排空氣法收集時，瓶口要放上毛玻璃片，導管要伸到集氣瓶底部；
（6）收集氣體時要待氣泡連續冒出后，才能收集，否則收集到的氣體不純；
（7）用加熱醋酸鈉和堿石灰（均為固體）的方法制取甲烷，所以需要用酒精燈加熱，發生裝置選擇A；由于氣體的密度比水的密度小，所以要聚集在集氣瓶上部，所以排水法收集氣體必須氣體從b端進入，否則氣體會從b端溢出，而收集不到氣體．
故答案為：（1）①試管；②集氣瓶；
（2）防止高錳酸鉀粉末進入導管；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）防止生成的氧氣逸出瓶外；2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑；
（4）排水法；不易（或難）溶于水；氣泡從瓶口逸出；
（5）C；
（6）用排水法收集氣體時，未等到氣泡連續均勻冒出就開始收集；
（7）反應物是固體，需要加熱； b．

點評 掌握發生裝置的選擇條件，掌握一些特定的實驗操作，比如：導管和酒精燈的撤離先后順序，長頸漏斗要插入液面以下．