Question

13．通過化學學習，應該知道有多種途徑制取氧氣．如：a、加熱氯酸鉀晶體和二氧化錳粉末；b、加熱高錳酸鉀；c、用二氧化錳粉末作催化劑使過氧化氫（H₂O₂）溶液分解產生水和氧氣；d、分離空氣等． 
如圖是實驗室常見的制取氣體的裝置：

（1）請填寫b處另一種制取氧氣的方法加熱高錳酸鉀．
（2）請仔細分析裝置A的特點，推測其所用的制氧氣的方法是a（填a、b、c或d）．裝置A中發生反應的文字表達式：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣，該反應基本類型是分解反應．
（3）采用方法c制取氧氣應選擇的發生裝置是B，錐形瓶中應先放入的藥品是二氧化錳，方法c發生反應的文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，其中錐形瓶放入藥品起催化作用，它與采用裝置A制取氧氣相比較，主要優點是不加熱，操作簡便等（任答一條）．
（4）若用排水法收集氧氣時，當觀察到氣泡連續、均勻地放出時才開始收集，否則收集的氧氣不純．某同學收集完畢，先停止加熱再將導管移出水面，你預測這種操作可能會引起的后果是炸裂試管．如果選用裝置D收集氧氣，收集氧氣的依據是氧氣密度比空氣大，檢驗裝置D中氧氣是否收集滿的方法：將帶火星的木條伸到集氣瓶口，若木條復燃，證明氧氣已收滿．
（5）通過查閱資料得知：硫化氫（H₂S）是一種有毒氣體，其密度比空氣大，且能溶于水，水溶液呈酸性．實驗室通常用硫化亞鐵（固體）與稀硫酸（液體）在常溫下通過復分解反應制得．小芳同學在實驗室制取硫化氫氣體，她應選擇反應的發生裝置是B（填序號，下同），收集裝置是D．

Answer 1

分析 （1）根據制取氧氣的方法來分析；
（2）根據實驗裝置確定制取原理，書寫文字表達式以及判斷反應的類型；
（3）根據反應的原理確定制取原理、結合裝置的特點分析解答；
（4）根據氧氣的收集方法以及操作中的注意事項和驗滿方法來分析；
（5）根據實驗室制取硫化氫的反應物狀態、反應條件、硫化氫的性質可以選擇發生裝置和收集裝置．

解答 解：（1）在實驗室中可以用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣；故填：加熱高錳酸鉀；
（2）裝置A屬于固體加熱制取氧氣，試管口沒有棉花團，所以是加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，同時生成氯化鉀；該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應；故填：a；氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；分解；
（3）方法c是固液常溫下制取氧氣，所以是過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，故選擇裝置B；錐形瓶內加入的是固體藥品二氧化錳，二氧化錳是催化劑，加快了過氧化氫的分解速率，此方法制取氧氣無需加熱、操作方便；故填：B；二氧化錳；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；催化；不加熱，操作簡便等；
（4）用排水法收集氧氣時，導管口開始冒出的是裝置內的空氣，不能收集，應該等到氣泡連續而且均勻冒出時才能收集；結束實驗時要先撤離導管出水面，再熄滅酒精燈，其目的是防止水倒吸入熱的試管，引起試管炸裂；氧氣的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法來收集，檢驗氧氣是否收集滿可利用氧氣支持燃燒的性質，利用帶火星的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否復燃，確定是否收集滿；故填：連續、均勻地放出；炸裂試管；氧氣密度比空氣大；將帶火星的木條伸到集氣瓶口，若木條復燃，證明氧氣已收滿；
（5）實驗室用硫化亞鐵與稀硫酸反應制取硫化氫氣體時不需要加熱，應該用B裝置作為發生裝置；硫化氫能夠溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集．故填：B、D．

點評 本題主要考查氧氣的制法、化學方程式的書寫，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、密度、能否和空氣中的物質發生化學反應等因素．