Question

10．图1是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题．（友情提示：以下所选装置均填装置标号）

（1）写出序号为①②③的仪器名称：①试管；②集气瓶；③酒精灯．
（2）写出你知道的化学实验中可选用装置C制取气体的文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
①该装置中试管口要略向下倾斜目的是防止冷凝水倒流，引起试管破裂；
②收集所得气体可选用的一种装置是D或E．
③如何检验收集的气体是氧气？将带火星的木条伸入收集的气体中，若木条复燃，证明是氧气．
④若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选用气体的收集装置中的D，理由是：
集气瓶底要留少量水．
⑤若用A装置和B装置制氧气，最好选择A装置理由：可以控制反应速率．
（3）某学校化学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中，采取了以下实验步骤：
①取5只250mL集气瓶，分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水，并用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5；
②用分解过氧化氢（H₂O₂）的方法制取氧气，用制取的氧气通过排水法将上述1～5号瓶中的水排去；
③将带火星的木条依次插入1～5号瓶中，把观察到现象和计算数据，填入下表．

集气瓶标号	1	2	3	4	5
集气瓶中氧气的体积分数	28.9%	36.8%	44.7%	52.6%	60.5%
带火星木条的状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃

试回答下列问题：
①实验室中采用分解过氧化氢（H₂O₂）的方法制取氧气，可采用的发生装置是（填标号）A或B，理由是过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热．其反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{MnO_2}{→}$水+氧气，该反应所属的基本反应类型是分解反应．
②根据以上实验事实，下列说法中正确的是B（填写相应的标号）．
A．只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B．集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时，带火星的木条就能复燃
C．只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
③上述实验表明：物质燃烧的程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈．请你再举一例，将实验内容和实验现象填写在下表中：

实验内容	实验现象	实验结论
		氧气浓度越大，燃烧越剧烈

（4）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂．你认为图1中最适合制取乙炔气体的发生装置是A；如果用图2所示装置收集乙炔，气体应从b（填“a”或“b”）端管口通入．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）实验室可以利用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
硫燃烧生成的二氧化硫有毒，且能溶于水，所以可在集气瓶中放一些水进行吸收，防止污染大气，利用排水法收集氧气便于在瓶中留一些水
（3）根据过氧化氢制取氧气的装置及反应表达式来分析，从带火星的木条在集气瓶中燃烧的现象可以得出木条复燃的氧气的体积分数．物质燃烧的程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈，如硫在氧气中燃烧，铁丝在氧气中燃烧等；
（4）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应加热引起发生装置炸裂．能控制反应速率的为B装置；乙炔微溶于水且密度比空气的小，可选择收集装置．

解答 解：（1）①是试管，常用作反应容器；②是集气瓶，常用来收集气体；③是酒精灯，常用作热源．
故填：试管；集气瓶；酒精灯．
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气；反应的文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；利用高锰酸钾制取氧气需要加热，应该用C装置作为发生装置；
①为防止水蒸气冷凝倒流炸裂试管，试管口要略向下倾斜
②因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用D装置收集．
③检验氧气：将带火星的木条伸入收集的气体中，若木条复燃，证明是氧气；
④硫燃烧生成的二氧化硫有毒，且能溶于水，所以可在集气瓶中放一些水进行吸收，防止污染大气，利用排水法收集氧气便于在瓶中留一些水；
⑤A装置中的注射器可以控制液体的流速从而控制反应的速度；
故填：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．①防止水蒸气冷凝倒流炸裂试管；②D或E ③将带火星的木条伸入收集的气体中，若木条复燃，证明是氧气　　④D；集气瓶底要留少量水．⑤可以控制反应速率．
（3）①验室中采用分解过氧化氢的方法制取氧气，由于过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热，故需选择固液不需加热的发生装置A或B；其反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{MnO_2}{→}$水+氧气；该反应符合多变一的特点属于分解反应；
答案：A或B； 过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热； 过氧化氢$\stackrel{MnO_2}{→}$水+氧气； 分解反应；
（2）根据以上实验事实，可以看出集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时，带火星的木条就能复燃，故答案为：B
（3）氧气浓度越大，燃烧越剧烈，如硫在氧气中燃烧，铁丝在氧气中燃烧等．故答案为：

实验内容	实验现象
将点燃的硫粉分别伸入装满空气和氧气的集气瓶中	硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰

（4）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应加热引起发生装置炸裂．能控制反应速率的为B装置；乙炔微溶于水且密度比空气的小，如果用图所示装置收集乙炔，气体应从b端管口通入．答案：A；　b．

点评 解答此类题，注意分析好气体的制取原理和气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应等；还要熟悉常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等．