Question

19．化學是一門以實驗為基礎的科學，化學所取得的豐碩成果，是與實驗的重要作用分不開的．結合下列實驗裝置圖回答問題：

（1）實驗室采用高錳酸鉀制取并收集一瓶比較純凈的氧氣時，應選擇的裝置是A（填字母代號），該反應的文字表達式是高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．某同學實驗結束后，發現水槽內的水變成了紫紅色，可能的原因是試管口沒有放一團棉花．
（2）實驗室若用過氧化氫制取氧氣時，可選用的發生裝置是B（填字母代號），加藥品前應先檢驗裝置氣密性，錐形瓶中應先放入的藥品是二氧化錳，在反應過程中起催化作用，反應的文字表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，它與采用裝置A制取氧氣時比較，主要優點是不用加熱（任答一條）．
（3）某同學觀察到發生裝置內有大量氣泡時，開始用D裝置收集氧氣，過一段時間后用帶火星的木條伸入瓶口、瓶中和瓶底，都末見木條復燃．其原因是裝置氣密性不好．
（4）如果用圖F所示裝置收集氧氣，氣體應從b（填“a”或“b”）端管口通入．
（5）實驗室常用醋酸鈉固體與堿石灰固體共熱來制取甲烷．甲烷常溫下是一種無色、無味的氣體，密度比空氣小．極難溶于水的氣體，現選擇合適的裝置來制取并收集，應該選擇的發生裝置是A，收集裝置是D或E．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，高錳酸鉀制取氧氣時，需要在試管口放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管進行分析；
（2）根據實驗室用過氧化氫制取氧氣的反應物是液體，反應條件是常溫、催化劑，加藥品前應先檢驗裝置氣密性，錐形瓶中應先放入的藥品是二氧化錳，二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進行分析；
（3）根據觀察到發生裝置內有大量氣泡時，說明生成了氧氣，但是不能收集到氧氣，說明裝置氣密性不好進行分析；
（4）根據氧氣密度比水小，不易溶于水進行分析；
（5）根據實驗室制取甲烷的反應物是固體，反應條件是加熱，甲烷密度比空氣小，極難溶于水進行分析．

解答 解：（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，所以應選擇的裝置是A，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、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，高錳酸鉀制取氧氣時，需要在試管口放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管；
（2）實驗室用過氧化氫制取氧氣的反應物是液體，反應條件是常溫、催化劑，所以可選用的發生裝置是B，加藥品前應先檢驗裝置氣密性，錐形瓶中應先放入的藥品是二氧化錳，二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，起催化作用，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，與采用裝置A制取氧氣時比較，主要優點是：不用加熱；
（3）觀察到發生裝置內有大量氣泡時，說明生成了氧氣，但是不能收集到氧氣，說明裝置氣密性不好；
（4）氧氣密度比水小，不易溶于水，所以用圖F所示裝置收集氧氣，氣體應從b端管口通入；
（5）實驗室制取甲烷的反應物是固體，反應條件是加熱，甲烷密度比空氣小，極難溶于水，所以應該選擇的發生裝置是A，收集裝置是D或E．
故答案為：（1）A，高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，在試管口沒有放一團棉花；
（2）B，檢驗裝置氣密性，二氧化錳，催化，過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，與不用加熱；
（3）裝置氣密性不好；
（4）b；
（5）A，D或E．

點評 本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．