Question

如图为实验室中常见的气体制备和收集装置，据图回答下列问题：
（1）图中有标号的仪器名称是：①

 

；②

 

．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置

 

（填字母序号），反应的化学方程式为

 

，此时若用排水法收集氧气发现水槽中的水变为紫红色，可能的原因是

 

．
（3）写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式

 

 

，二氧化锰起

 

作用，并据此选择图中

 

（填字母）组装一套制取干燥氧气的装置，验满的方法是

 

．若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是

 

．
（4）用收集到的氧气做细铁丝在氧气里燃烧的实验时，观察到的实验现象为

 

，反应的化学方程式为

 

；
（5）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从

 

（填“a”或“b”）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

 

（填“a”或“b”）端通入．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的化学性质,氧气的收集方法,制取氧气的操作步骤和注意点,催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据实验室常用仪器的用途进行分析；
（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，高锰酸钾分解会生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据高锰酸钾制取氧气的正确操作进行分析；
（3）根据过氧化氢分解会生成水和氧气，催化剂的定义，浓硫酸的作用，氧气的化学性质等知识进行分析；
（4）根据铁和氧气反应会生成四氧化三铁以及反应的现象进行分析；
（5）根据氧气的密度比空气大，比水密度小进行分析．

解答：解：（1）通过对图中所给仪器的用途分析可知，①是试管，②是集气瓶；
（2）高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，所以应选用发生装置：A，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

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，试管口应该放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管或水槽中，所以排水法收集氧气发现水槽中的水变为紫红色，可能的原因是：试管口没有放棉花；
（3）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

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，二氧化锰在反应前后的质量和化学性质没有改变，满足催化剂的定义，所以二氧化锰起催化作用，要收集干燥的氧气，需要用浓硫酸处理，所以组装一套制取干燥氧气的装置是：B、G、D，氧气密度比空气大，具有助燃性，所以验满的方法是：用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满，C装置制取气体的优点是：可以控制反应的发生与停止；
（4）铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量，化学方程式为：3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；
（5）氧气的密度比空气密度大，比水密度小，所以欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从a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．
故答案为：（1）试管，集气瓶；
（2）A，2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，试管口没有放棉花；
（3）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，B、G、D，用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满，可以控制反应的发生与停止；
（4）剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量，3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；
（5）a，b．

点评：掌握实验室制取气体的方法和装置，应该根据反应物的状态和反应的条件选择合适的发生装置；根据制取气体的水溶性和密度与空气相比来选择收集气体的方法．