Question

7．小强和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体．

（1）写出仪器名称：①试管②酒精灯  ③长颈漏斗 
（2）小强同学想用高锰酸钾粉末制取并收集一瓶纯净的氧气，他应该选择上述装置中的A和D（填字母）进行组装，你认为A装置中还缺少试管口放一团棉花．写出该反应的符号表达式：KMnO₄$\stackrel{△}{→}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂；该反应类型属于分解反应．
（3）以下是实验步骤，将步骤的序号按正确的先后次序排列为②④⑥①⑤⑦③．
①点燃酒精灯加热②检查气密性③熄灭酒精灯④向试管中装入药品⑤收集气体⑥将试管固定在铁架台上⑦从水中撤离导管
（4）通过查阅资料得知：氨气（NH₃）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水；小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应发生装置是A（填字母，下同），收集装置是E．
（5）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，把铁丝绕成螺旋状，前端系一根火柴，其作用是引燃铁丝；实验中可观察到的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，集气瓶里预先要装入少量的细沙或水，原因是防止溅落的熔化物炸裂瓶底；
写出这一反应的符号表达式Fe+O2$\stackrel{点燃}{→}$Fe₃O₄．
（6）下列实验现象能说明装置气密性良好的是ABD（填代号）．

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，排水法收集的氧气纯净，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、二氧化锰和氧气进行分析；
（3）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的正确操作方法进行分析；
（4）根据实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气的密度比空气小，极易溶于水进行分析；
（5）根据铁丝和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，在铁丝前段系一根火柴的作用是引燃铁丝等知识进行分析；
（6）根据检查装置气密性的方法及注意事项分析即可．装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏．

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，③是长颈漏斗；
（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，排水法收集的氧气纯净，所以应该选择上述装置中的AD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，符号表达式为：KMnO₄$\stackrel{△}{→}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂，该反应属于分解反应；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，需要先组装仪器，然后检验装置气密性，装药，加热制取氧气，收集，实验结束先撤导管，然后熄灭酒精灯，所以正确的先后次序排列为：②④⑥①⑤⑦③；
（4）实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气的密度比空气小，极易溶于水，所以应选择的反应发生装置是A，收集装置是E；
（5）铁丝和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，所以在铁丝前段系一根火柴的作用是引燃铁丝，实验现象为：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，集气瓶里预先要装入少量的细沙或水，原因是：防止溅落的熔化物炸裂瓶底，符号表达式为：Fe+O2$\stackrel{点燃}{→}$Fe₃O₄；
（6）A、该选项用的是空气热胀冷缩法，原理为：用手掌紧握试管壁，若烧杯内有气泡产生，松手后导管下端口上升一段水柱，则证明气密性良好，故能判断气密性是否良好；
B、该选项用的是注水法，原理为：向长颈漏斗中注水，直到长颈漏斗中的液面高于集气瓶中的液面，且两者液面差不再改变，就证明该装置气密性良好，故能判断气密性是否良好；
C、该装置未构成封闭体系，即右边的导管与大气相通．无论该装置气密性是否良好，当用针筒向试管内打气时试管内都有气泡产生，故不能判断气密性是否良好；
D、该选项用的是压气法，原理为：用针筒向广口瓶内打气时广口瓶中气体压强增大，长颈漏斗的管中被压入一段水柱，则证明气密性良好，故能判断气密性是否良好．
故选：ABD．
故答案为：（1）试管，酒精灯，长颈漏斗；
（2）AD，试管口放一团棉花，KMnO₄$\stackrel{△}{→}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂，分解；
（3）②④⑥①⑤⑦③；
（4）A，E；
（5）引燃铁丝，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，防止溅落的熔化物炸裂瓶底，Fe+O2$\stackrel{点燃}{→}$Fe₃O₄；
（6）ABD．

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．