Question

2．几位同学根据下列各实验装置图，设计和讨论了以下问题：

（1）刘超同学说：选择A与E组合成装置并在试管口加一团棉花可制取并收集较纯净的氧气，其反应的符号表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）李悦同学说：用过氧化氢和二氧化锰混合也可以制取氧气，发生装置应选择B，反应的符号表达式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）魏成同学说：“D装置装满水后可以收集并储存氧气，需要氧气时可用水将装置中的氧气排出，水应从（填a或b）a端通入．”
（4）成飞同学说：“我看到课外资料上介绍，实验室可用块状硫化亚铁（FeS）与稀硫酸反应制取硫化氢气体（H₂S）．硫化氢气体的密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸．根据以上知识，我现在明白了：实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置是B，收集装置是G，H．
（5）小敏同学通过查阅资料得知：氨气在通常状况下是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液为氨水．实验室制取氨气若用如图中H装置收集氨气时，气体应从b（填a或b）导气管进入瓶中，原因是氨气密度比空气小．若将集满氨气的试管倒置于如图I所示的水槽中，并固定试管，一段时间后，观察到的实验现象是试管内液面上升．

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，如果用高锰酸钾加热时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．B可作实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的发生装置，检查装置气密性的方法是：将导气管堵住并向长颈漏斗中注足量的水，静置，观察漏斗颈中水位是否下降；D装置还可以收集和储备氧气，若要用水将装置中的氧气排出，应将水从a端通入，把氧气从b端排出；因为“块状硫化亚铁（FeS）与稀硫酸反应制取硫化氢气体（H₂S）”，则根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集方法．实验室可用加热氯化铵和熟石灰混合物的方法制取氨气，属于固体加热型，故选发生装置A；并根据氨气的密度比空气小，进行解答；根据氨气极易溶于水，及压强的知识进行解答．

解答 解：（1）因为“在试管口加一团棉花”，则为用高锰酸钾加热制氧气的实验，氧气不易溶于水，因此能排水法收集，如果制取并收集较纯净的氧气，因为则选择A与E组合成装置；其反应的表达式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）D装置还可以收集和储备氧气，若要用水将装置中的氧气排出，应将水从a端通入，把氧气从b端排出；故答案为：a     
（4）实验室制取硫化氢气体是固体和液体反应，不需要加热，应选用的发生装置是B，硫化氢密度比空气大，能溶于水，故收集装置是G；
（5）实验室可用加热氯化铵和熟石灰混合物的方法制取氨气，选用的是“固体加热型”的发生装置；因为氨气的密度比空气小，用H装置收集氨气时，气体应从b导气管进入瓶中；氨气密度比空气的密度小，极易溶于水，试管中氨气溶于水后，试管内压强减小，在大气压的作用下试管内液面上升．
故答案为：
（1）E，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．（2）B，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．（3）a；（4）B，G，H．（5）b，氨气密度比空气小；试管内液面上升．

点评 本考点主要考查气体的制取装置和收集装置的选择、氢气的还原性，同时也考查了化学方程式的书写和检查装置的气密性等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．