Question

7．某研究性學習小組欲利用下列裝置進行相關氣體制取的探究，請你分析并填空．
（1）寫出圖中儀器a、b的名稱a試管，b集氣瓶．
（2）實驗室用過氧化氫制取氧氣的符號表達式是2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．應選擇的氣體發生裝置是B，氣體收集裝置是C或D．
（3）實驗室加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的符號表達式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，應選擇的發生裝置是A，若用盛滿水的F裝置收集氧氣，應從導管②（填①或②）通入．
（4）甲烷是一種無色、無味、難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，則實驗室制取并收集甲烷應選擇的裝置組合是AC或AE．
（5）用高錳酸鉀制氧氣時，用排水法收集到的氧氣呈紅色．原因是試管口未放一團棉花，相應的改進措施是在試管口放蓬松的棉花團或少量的玻璃棉．
（6）做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，集氣瓶底部破裂．原因是集氣底未放少量水或鋪一薄層細沙，高溫生成物濺落瓶底而炸裂瓶底，相應的改進措施是在集氣瓶底鋪少量沙子或加少量水．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室常用儀器進行解答；
（2）根據過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣寫出該反應的符號表達式即可；根據實驗室制取氧氣的反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置即可；根據氧氣的溶解性及密度確定收集方法即可．
（3）根據氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，屬于固體加熱型制取氣體寫出符號表達式和選擇發生裝置即可；．
（4）實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，甲烷難溶于水、密度小于空氣，進行分析解答．
（5）根據用高錳酸鉀制氧氣時的注意事項進行分析．
（6）根據做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時的注意事項進行分析．

解答 解：（1）根據實驗室常用儀器可知：a是試管；b是集氣瓶；
（2）過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣，該反應的符號表達式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在常溫下用過氧化氫和二氧化錳來制取氧氣，不需要加熱，故應選擇的發生裝置是B；氧氣的密度比空氣的密度大，不溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，故氣體的收集裝置可選擇C或D；
（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，該反應的符號表達式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；此反應是固體的加熱反應，所以可用裝置A作為發生裝置；用盛滿水的F裝置收集氧氣，相當于排水法收集氧氣，氣體可從②進入，水被從①排出；
（4）實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，屬于固體加熱型，應該選用的發生裝置是A；甲烷難溶于水、密度小于空氣，能用排水法、向下排空氣法收集，即收集裝置是C或E；
（5）用高錳酸鉀制氧氣時，若發現用排水法收集的氧氣呈紅色，則說明高錳酸鉀進入了水槽，這是沒有在試管口放棉花的緣故；
（6）做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，為防止集氣瓶炸裂，要在集氣瓶底部放一層細沙或水，此實驗中集氣瓶底部破裂，就是因為集氣底未放少量水或鋪一薄層細沙．
故答案為：（1）試管；集氣瓶；（2）2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；B；C或D；（3）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；A；②；（4）AC或AE；（5）試管口未放一團棉花；在試管口放蓬松的棉花團或少量的玻璃棉；（6）集氣底未放少量水或鋪一薄層細沙，高溫生成物濺落瓶底而炸裂瓶底；在集氣瓶底鋪少量沙子或加少量水．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．