Question

2．實驗室制取氧氣的實踐與研究．
（1）過氧化氫是一種無色透 明的無毒液體，過氧化氫溶液俗稱“雙氧水”，具有強氧化性．貯運過氧化氫的試劑箱上最適合粘貼的一張標識是C（從圖1中選填字母序號）．

（2）過氧化氫溶液常用于實驗室制取氧氣．可供選擇的儀器或裝置如圖2所示．

①寫出裝置中標號儀器的名稱：a酒精燈；b鐵架臺．
②用過氧化氫溶液制取氧氣應選擇發生裝置是C（填字母，下同），若改用圖3發生裝置，請寫出該裝置的一個優點是控制產生氧氣的量，得到平穩的氧氣流．

③用高錳酸鉀制取氧氣，可選用的發生裝置是B．試管內的反應的文字（或符號）表達式高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．試管口略向下，是防止防止冷凝水倒流炸裂試管．
（3）乙炔是一種無色、無味、密度比空氣略小，難溶于水的氣體．實驗室用電石（固體）與水反應制取乙炔．你認為制取乙炔應選擇的裝置組合是CF．
（4）D、E、F中可以收集O₂的有DF．若用圖4所示正放的裝置收集，則氧氣應從d（填“d”或“e”，下同）端通入；若用裝滿水正放的該裝置收集，則氧氣應從e端通入．
（5）為測定制得氧氣的體積（氧氣從裝置裝置左端進入），應選用圖5中的C（填編號）裝置．讀數時，某同學將量筒舉過頭頂讀數，則他測得的氧氣的體積分數與實際值相比較偏小（填“偏大”“偏小”“不變”）．

Answer 1

分析 （1）從過氧化氫的化學性質進行分析．
（2）①a、b均為實驗室常用的儀器．
②根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置；從是否節約藥品、操作是否簡便、是否方便使用等角度考慮；根據催化劑的概念分析．
③根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置；熟記一些常用的符號表達式．
（3）根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置，根據氣體的密度和溶水性確定收集裝置．
（4）根據氣體的密度和溶水性確定收集裝置；將兩種情況都分析一下，看哪種情況合適．
（5）根據氧氣的密度比水的小，測定氧氣的體積應從短管進入，長管便于排水進行測量解答．

解答 解：（1）氧化劑具有氧化性，已知過氧化氫具有強氧化性，因而應貼“氧化劑”的標識．故答案為：C
（2）①熟記常用儀器的名稱可知a為酒精燈，b為鐵架臺．
②反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置；通過注射器添加液體藥品，可以節約藥品，用注射器勻速、持續的添加液體藥品，可以得到平穩的氧氣流；二氧化錳是過氧化氫制氧氣的催化劑，催化劑在化學反應前后質量和化學性質都不變．
③反應物的狀態是固態，反應條件是加熱，應選固-固加熱型的發生裝置，用高錳酸鉀制氧氣時，為防止加熱時高錳酸鉀粉末飛濺進入導管，應在試管口塞一團棉花；高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣．文字表達式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，反應方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；試管口略向下，是防止防止冷凝水倒流 炸裂試管；
（3）反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置，乙炔的密度比空氣略小，不溶于水，可用排水法收集．
（4）氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集；氧氣若從e進，氧氣密度比空氣大，會沉在瓶子下方，空氣排不出去，氧氣又會從d排出去，氧氣若從d進，把空氣向上趕，空氣從e排出，可收集到氧氣；氧氣若從d進，又會從e排出，氧氣若從e進，把水向下壓，使水從d排出，可收集到氧氣．
（5）測定氧氣的體積應從短管進入，長管便于排水進入量筒進行測量，故選C；讀數時，某同學將量筒舉過頭頂讀數，則他測得的氧氣的體積分數與實際值相比較偏小．
答案：
（1）C；
（2）①酒精燈；鐵 架臺；
②C；控制產生氧氣的量，得到平穩的氧氣流；
③B；  高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣或 2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止冷凝水倒流 炸裂試管
（3）CF；
 （4）DF；   d； e；
 （5）C；偏小．

點評 本題主要考查儀器的用途、反應表達式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發生裝置時，要考慮反應物的狀態、反應條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、能否和水發生化學反應、密度、能否和空氣中的物質發生化學反應等因素．