Question

4．根據如圖裝置，結合所學化學知識回答下列問題．

（1）請寫出圖中標號儀器的名稱：①長頸漏斗；②試管．
（2）實驗室用過氧化氫制取少量氧氣時，發生裝置最好選用C，收集裝置選用E或F；
如需隨時控制生產氣體的量并節約藥品，發生裝置最好選用B（填編號），寫出該反應的化學反應表達式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，發生裝置應選用填編號D；寫出其反應的表達式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）如用E裝置收集O₂，檢驗O₂是否收集滿的方法是將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，證明已收集滿氧氣．
（5）如圖H，鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，生成黑色固體，而瓶底預先放入少量水的目的是防止濺落的火星炸裂集氣瓶．
（6）注射器G可用于檢查裝置A的氣密性，步驟如下：
①向錐形瓶中加入少量水至水沒過長頸漏斗口下端處．
②將注射器C連接到裝置A的導管口處．
③緩慢拉動注射器G的活塞，觀察到，表示裝置A的氣密性良好．
（7）實驗室用裝置A制取氧氣時，如用注射器G替換長頸漏斗，優點是節約藥品，可以控制反應速率．
（8）若用裝置F收集的氧氣不純，其原因可能是（請寫兩種原因）：①加熱后立即收集氧氣；②集氣瓶中水沒有灌滿留有氣泡．
（9）在學生實驗課上，小林用高錳酸鉀制取并收集了一瓶氧氣，呈現紅色，在做細鐵絲燃燒實驗時，未見細鐵絲燃燒．而小紅異常興奮，實驗成功了，但實驗結束后，拿了集氣瓶怯生生地走到了老師旁，說：我的集氣瓶碎了．分析兩位同學實驗操作中出現的問題．
小林：①試管口沒有塞棉花；②鐵絲沒有經過打磨上面鐵銹太多或沒有用火柴引燃收集的氧氣濃度過低，
小紅：集氣瓶底沒有預留少量的水．

Answer 1

分析 （1）根據儀器用途寫名稱
（2）根據雙氧水制氧氣的原理、裝置分析解答；
（3）根據高錳酸鉀制氧氣的原理、裝置分析解答；
（4）根據氧氣的驗滿方法解答；
（5）根據鐵絲燃燒現象、注意事項解答；
（6）用注射器C檢查裝置E的氣密性時，向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗下端，將注射器C連接到裝置E的導管口處，緩慢拉動注射器C的活塞，觀察現象；
（7）根據注射器的特點解答；
（8）根據排水法收集氣體的操作注意事項解答；
（9）根據高錳酸鉀制氧氣及鐵絲在氧氣中燃燒實驗注意事項分析．

解答 解：（1）根據儀器的用途寫出名稱：①是長頸漏斗；②是試管；
（2）過氧化氫是液體，二氧化錳是固體，反應條件是常溫，因此發生裝置選擇固液常溫型，制取少量氧氣時最好選用 C，氧氣密度大于空氣，可用向上排空氣法收集，不易溶于水，可用排水法收集，收集裝置可選用E或F；用分液漏斗可隨時控制產生氣體的量并節約藥品，故發生裝置選B，化學反應表達式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）高錳酸鉀是固體，反應條件是加熱，發生裝置應選固固加熱裝置，故選D，其反應的表達式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）用向上排空氣法收集氧氣時，可將帶火星的木條放到集氣瓶口，看木條是否復燃來檢驗O₂是否收集滿；
（5）鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，而瓶底預先放入少量水的目的是：防止燃燒生成的高溫熔化物濺落瓶底，使集氣瓶炸裂；
（6）用注射器C檢查裝置E的氣密性時，向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗下端，將注射器C連接到裝置E的導管口處，緩慢拉動注射器C的活塞，觀察到長頸漏斗下端有氣泡逸出，表示裝置E的氣密性良好；
（7）用裝置E制取CO₂時，如用注射器C替換長頸漏斗，優點是可以控制反應的速率．
（8）用排水法收集的氧氣不純，可能原因有未等氣泡連續均勻冒出就立即收集，此時的氣泡含有裝置內的空氣；準備工作時集氣瓶中水沒有灌滿留有氣泡；
（9）高錳酸鉀受熱分解，在試管口要堵一團棉花，防止高錳酸鉀顆粒沿導管進入集氣瓶，使制取的氧氣呈淺紅色；鐵絲燃燒實驗時要用砂紙打磨掉鐵絲上面的鐵銹，鐵絲末端要系一根火柴來引燃鐵絲；集氣瓶底要預先留少量水或鋪一層細沙．
故答案為：
（1）長頸漏斗；試管；
（2）C；E或F；B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）D；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）將帶火星的木條放到集氣瓶口，木條復燃，證明已收集滿氧氣．
（5）火星四射；防止濺落的火星炸裂集氣瓶
（6）①水沒過長頸漏斗口下端；③長頸漏斗口下端有氣泡冒出；
（7）節約藥品，可以控制反應速率；
（8）加熱后立即收集氧氣；集氣瓶中水沒有灌滿留有氣泡．
（9）小林：試管口沒有塞棉花；鐵絲沒有經過打磨上面鐵銹太多或沒有用火柴引燃收集的氧氣濃度過低（答出其中兩個即可）
小紅：集氣瓶底沒有預留少量的水．

點評 本題考查制取氣體發生裝置和收集裝置的選擇及氧氣的性質，實驗注意事項、鐵絲生銹等知識，熟練掌握高錳酸鉀制氧氣實驗的相關知識是解答此題的關鍵．