Question

4．老師為同學們提供了實驗室制取氧氣的如下實驗裝置：

（1）寫出儀器a、b的名稱．a(chǎn)是酒精燈，b是集氣瓶．
（2）組裝儀器時，將玻璃管插入膠皮管或帶孔橡膠塞前，先把玻璃管口用水潤濕，然后稍稍用力旋轉(zhuǎn)，將其插入．
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置是A，而不用其他發(fā)生裝置的理由該反應需要加熱，試管口放入一團疏松棉花的理由是防止加熱時固體粉末進入導管．氧氣的收集方法有D、F填編號）；若要收集較純的氧氣，可選用的收集裝置是（填編號）F，收集氧氣的時機是導管口氣泡連續(xù)并均勻冒出時．
（4）實驗室也可以選用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，但反應非常劇烈，最好選用發(fā)生裝置C（填編號）
（5）小偉在做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，沒有看到鐵絲“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，可能的原因是（答兩點即可）鐵絲太粗、鐵絲表面的鐵銹沒有除去（或氧氣濃度太低或螺旋狀鐵絲下面的火柴太長，消耗瓶內(nèi)氧氣太多等等）．小紅做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗后，發(fā)現(xiàn)集氣瓶底炸裂了，可能的原因是集氣瓶底沒有預先放入少量水（或集氣瓶底沒有預先鋪一層細沙）．鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式是（用化學式表示）3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實驗室常用儀器的認識解決此題；
（2）根據(jù)組裝儀器的方法分析；
（3）由于是加熱固體制取氣體，所以發(fā)生裝置應為A，由于氧氣不易溶于水，所以可以用排水法收集，由于氧氣的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集；實驗室用加熱分解高錳酸鉀的方法制取氧氣時，要試管口放一棉花團；用排水法收集時，收集到的氧氣更純?nèi)シ治觯挥门潘�法收集氧氣時，當氣泡連續(xù)并均勻冒出時，冒出的才是氧氣；
（4）C裝置可通過注射器控制反應物的量，進而控制反應速率；
（5）根據(jù)鐵絲燃燒實驗的注意事項分析．

解答 解：（1）A是酒精燈，B是集氣瓶；故填：酒精燈； 集氣瓶；  
（2）將玻璃管插入膠皮管或帶孔橡膠塞前，要先把玻璃管口用水潤濕，減小摩擦，然后稍稍用力旋轉(zhuǎn)，將其插入；故填：用水潤濕；
（3）由于是加熱固體制取氣體，所以發(fā)生裝置應為A；實驗室用加熱分解高錳酸鉀的方法制取氧氣時，由于高錳酸鉀粉末會隨著氧氣流進入導管繼續(xù)進入水槽，使水槽中的水變紅，為避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，往往會要試管口放一棉花團；由于氧氣不易溶于水，所以可以用排水法收集，由于氧氣的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集；用向上排空氣法收集時，集氣瓶口是一個敞開環(huán)境，外面的空氣可能進入集氣瓶內(nèi)，而用排水法收集時，由水形成的密閉環(huán)境，故收集到的氧氣更純；用排水法收集氧氣時，剛開始冒出的氣泡是試管內(nèi)殘存的空氣，只有在當氣泡連續(xù)并均勻冒出時，冒出的才是氧氣；
故填：該反應需要加熱； 防止加熱時固體粉末進入導管；  D、F； F；導管口氣泡連續(xù)并均勻冒出時；
（4）C裝置可通過注射器控制反應物的量，進而控制反應速率，并可節(jié)約藥品；故填：C
（5）鐵絲表面的鐵銹沒有除去（或氧氣濃度太低或螺旋狀鐵絲下面的火柴太長，消耗瓶內(nèi)氧氣太多等等）；若集氣瓶底沒有預先放入少量水（或集氣瓶底沒有預先鋪一層細沙），會導致過熱的生成物炸裂集氣瓶的底部；鐵和氧氣點燃產(chǎn)生四氧化三鐵．
故答案為：鐵絲太粗或鐵絲表面的鐵銹沒有除去（或氧氣濃度太低或螺旋狀鐵絲下面的火柴太長，消耗瓶內(nèi)氧氣太多等等）；集氣瓶底沒有預先放入少量水（或集氣瓶底沒有預先鋪一層細沙）；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．

點評 掌握實驗室制取氧氣的反應原理、注意事項、常用儀器等知識，才能結(jié)合題意靈活解答，能用排水法收集的氣體難溶于水，向上排空氣法收集密度比空氣大的氣體，向下排空氣法收集密度比空氣小的氣體．