Question

3．小强和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体．

（1）写出图中标有①、②的仪器名称：①试管，②酒精灯．
（2）小强想用高锰酸钾制取纯净的氧气，他应选择上述装置中的A和D（填字母）进行组装．你认为A装置中还缺少一团棉花，其作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管．写出该反应的方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．当氧气收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作步骤是先将导管从水槽中移出后熄灭酒精灯，其原因是防止水倒吸入热的试管，引起试管炸裂．
（3）小红想采用B装置制取氧气时，锥形瓶中放入的物质名称是二氧化锰，长颈漏斗中加入的物质是过氧化氢溶液，写出该反应的方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，用F装置进行排空气法收集氧气时，气体应从a（填a或b）管通入．
（4）请你比较小红所用方法比小强的方法，其优点有不需加热，节约能源（答一条）．
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH₃）．常温下氨气（NH₃）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨气（NH₃）极易溶于水．制取并收集氨气（NH₃），应该从如图中选择的发生装置是A，收集装置是E（或F）．实验室制取二氧化碳气体时，应选择的制取装置是BC（或BF）．
（6）如图G所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是二氧化碳不具有助燃性、密度比空气大．
（7）说明二氧化碳具有的性质是不能燃烧、不能支持燃烧且密度比空气大．
（8）乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔．你认为制取乙炔应选择的发生装置是B；收集装置最好选用D．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，实验结束，先将导管从水槽中移出，后熄灭酒精灯，原因是：防止水倒吸入热的试管，引起试管炸裂进行分析；
（3）根据实验室用B装置制取氧气时的反应物是二氧化锰和过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，氧气密度比空气大进行分析；
（4）根据反应装置和反应条件进行分析；
（5）根据实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气密度比空气小，极易溶于水进行分析；
（6）根据烧杯中蜡烛的现象进行分析；
（7）根据二氧化碳的性质进行分析；
（8）根据实验室制取乙炔的反应物是固体和液体，反应条件是常温，乙炔密度比空气略小，不溶于水进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是试管，②是酒精灯；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，所以应选择上述装置中的A和D进行组装，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，实验结束，先将导管从水槽中移出，后熄灭酒精灯，原因是：防止水倒吸入热的试管，引起试管炸裂；
（3）实验室用B装置制取氧气时的反应物是二氧化锰和过氧化氢溶液，所以锥形瓶中放入的物质名称是二氧化锰，长颈漏斗中加入的物质是过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，氧气密度比空气大，所以用F装置进行排空气法收集氧气时，气体应从a管通入；
（4）通过比较可知，小红所用方法比小强的方法，其优点有不需加热，节约能源；
（5）实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气密度比空气小，极易溶于水，所以应该从如图中选择的发生装置是A，收集装置是E或F，实验室制取二氧化碳气体时，反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化锰密度比空气大，溶于水，所以应选择的制取装置是BC（或BF）；
（6）向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：二氧化碳不具有助燃性，密度比空气大；
（7）通过分析可知，二氧化碳具有的性质是：不能燃烧，不能支持燃烧且密度比空气大；
（8）实验室制取乙炔的反应物是固体和液体，反应条件是常温，乙炔密度比空气略小，不溶于水，所以制取乙炔应选择的发生装置是B，收集装置最好选用D．
故答案为：（1）试管，酒精灯；
（2）A，D，一团棉花，高锰酸钾粉末进入导管，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，将导管从水槽中移出，熄灭酒精灯，防止水倒吸入热的试管，引起试管炸裂；
（3）二氧化锰，过氧化氢溶液，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，a；
（4）不需加热，节约能源；
（5）A，E或F，BC（或BF）；
（6）二氧化碳不具有助燃性，密度比空气大；
（7）不能燃烧，不能支持燃烧且密度比空气大；
（8）B，D．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．