Question

14．如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置．

请回答下列问题：
（1）A中两种玻璃仪器的名称试管、酒精灯．
（2）用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气，可选用的发生装置是A（填字母序号）；反应的文字表达式为氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
（3）如果用块状电石固体和水在常温下反应制取乙炔气体，应选择的发生装置是C．已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置F（填字母序号）．
（4）细铁丝在氧气中燃烧的实验，我观察到的现象有剧烈燃烧，放出大量的热，火星四射，产生黑色固体，相关的反应文字表达式是铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，该反应属于化合反应（基本反应类型）．
（5）用B作为反应发生装置制取氧气时用到的药品是氧化氢溶液和二氧化锰，反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．制取时，如长颈漏斗的下端管口如果没有伸到液面以下，造成的后果是气体从长颈漏斗逸出．若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是控制反应速率．
（6）可以用如F装置所示的收集方法收集氧气的原因是氧气不易溶于水．
（7）实验室制氧气还可以用高锰酸钾，它是一种紫黑色的晶体，其制取氧气的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．如用其制氧气并用排水法收集，停止加热时要先把导管移出水面，其目的是防止水槽中水倒流进试管引起试管炸裂；如发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是试管口没有塞一团棉花．
（8）若用装置D收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口部，木条复燃，说明已满．
（9）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从a（填“a”或“b”，下同）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入．

Answer 1

分析 （1）根据所学知识来写出A中玻璃仪器的名称；
（2）利用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气是固体加热，选取发生装置；根据反应物、反应条件、生成物写出文字表达式；
（3）据反应物的状态和反应条件及题目要求选择发生装置；难溶于水的气体可用排水法收集；
（4）根据铁丝在氧气中燃烧试验的操作、现象、注意事项进行分析、判断回答；
（5）根据装置的特点分析；若长颈漏斗没有伸到液面以下，可能造成的后果是气体从长颈漏斗逸出；
（6）氧气的密度比空气大且不易溶于水，故可用向上排空气或排水法收集；
（7）高锰酸钾是一种紫黑色的晶体，受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气；实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，防止水槽中水倒流进试管引起试管炸裂，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，是因为试管口没有塞一团棉花；
（8）只要证明瓶口是氧气就说明氧气已收集满，根据氧气有助燃的性质去检验；
（9）若用E装置收集氧气时应根据氧气与空气、水的密度的大小关系分析进气口．

解答 解：（1）根据所学知识来可以知道A中玻璃仪器的名称为：试管、酒精灯；
（2）利用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气是固体加热，因此选取发生装置为A；
用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气，反应的文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
（3）实验室在常温下用块状固体电石与水反应制取乙炔气体，属于固液常温型，可选BC，该反应必须严格控制加水速，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂，则须控制反应速率，C装置中注射器可以控制液体的滴加速度，进而达到控制反应速率的目的；由于一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，只能用排水法收集，收集装置是：F．
（4）铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，放出大量的热，火星四射，产生黑色固体；
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式是：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁；两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，属于化合反应．
（5）装置B适用于固液常温型，所以可用二氧化锰作催化剂过氧化氢溶液制氧气，表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
若长颈漏斗没有伸到液面以下，可能造成的后果是气体从长颈漏斗逸出；C装置中注射器可以控制液体的滴加速度，进而达到控制反应速率的目的；
（6）氧气不易溶于水，故可用排水法收集；
（7）高锰酸钾是一种紫黑色的晶体，受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气；文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，停止加热时要先把导管移出水面，防止水槽中水倒流进试管引起试管炸裂，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，是因为试管口没有塞一团棉花，
（8）氧气能使带火星的木条复燃，验满时应将带火星的木条放在集气瓶口部，木条复燃，说明已满．
（9）由于氧气的密度略大于空气的密度，欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从a端通入；由于氧气的密度小于水的密度，欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入．
故答案为：（1）试管、酒精灯（2）A；氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；（3）C；F；（4）剧烈燃烧，放出大量的热，火星四射，产生黑色固体；铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁；化合；（5）氧化氢溶液；二氧化锰；过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；气体从长颈漏斗逸出；控制反应速率；（6）氧气不易溶于水；（7）紫黑；高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；导管移出水面；防止水槽中水倒流进试管引起试管炸裂；试管口没有塞一团棉花；（8）将带火星的木条放在集气瓶口部，木条复燃，说明已满．（9）a；b．

点评 本题考查知识较为全面，较综合的考查了实验室制取氧气的反应原理、注意事项、装置选取等内容，掌握相关知识是解答的关键．