Question

4．某化學(xué)興趣小組利用下列裝置進(jìn)行氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法和有關(guān)性質(zhì)的研究，實(shí)驗(yàn)室提供以下常用儀器，供完成下列氣體制取實(shí)驗(yàn)時(shí)選用．

（1）寫(xiě)出相應(yīng)編號(hào)儀器的名稱：②酒精燈．
（2）實(shí)驗(yàn)室若用高錳酸鉀及裝置A制取氧氣，此時(shí)對(duì)A裝置應(yīng)做的一點(diǎn)改進(jìn)是在試管口放一團(tuán)棉花，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+氧氣+二氧化錳；可用C裝置收集氧氣的原因是氧氣不易溶于水，此時(shí)出現(xiàn)氧氣不純的可能原因是集氣瓶?jī)?nèi)沒(méi)有裝滿水或沒(méi)等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)收集．此時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管從水中撤離（填“將導(dǎo)管從水中撤離”或“熄滅酒精燈”），目的是以防水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂．
（3）實(shí)驗(yàn)室若用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣則應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B，反應(yīng)的文字表達(dá)式為過(guò)氧化$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；若要用D裝置收集氧氣，請(qǐng)你改正其錯(cuò)誤．導(dǎo)氣管需要深入到集氣瓶底部，用改進(jìn)后的D裝置收集氧氣時(shí)，如何證明氧氣已收集滿？將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，說(shuō)明已集滿．
（4）化學(xué)興趣小組的同學(xué)經(jīng)認(rèn)真思考后，認(rèn)為可選用圖F裝置進(jìn)行收集氧氣，若F中裝滿水用來(lái)收集氧氣，進(jìn)氣口應(yīng)是b（填“a”或“b”）．
（5）該化學(xué)興趣小組的同學(xué)接著進(jìn)行有關(guān)氧氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)如圖2）：圖丙中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁，該實(shí)驗(yàn)的目的是說(shuō)明木炭燃燒的產(chǎn)物有二氧化碳．
（6）某同學(xué)制取氫氣，得知?dú)錃怆y溶于水，且密度比空氣小，實(shí)驗(yàn)室常用金屬鋅粒與稀硫酸溶液混合常溫反應(yīng)來(lái)制取氫氣，應(yīng)選用圖B；作發(fā)生裝置，可用圖C或E作收集裝置．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的認(rèn)識(shí)進(jìn)行分析．
（2）根據(jù)加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及注意事項(xiàng)分析：高錳酸鉀加熱分解產(chǎn)生了錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，為防止高錳酸鉀順著導(dǎo)管進(jìn)入水槽，導(dǎo)管口要放一團(tuán)棉花；試管口略向下傾斜的目的是：防止冷凝水倒流引起試管的炸裂；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花，其作用是：防止高錳酸鉀顆粒進(jìn)入導(dǎo)氣管；用排水法收集氧氣的合適時(shí)機(jī)是：氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)收集，以防收集的氧氣不純等進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱進(jìn)行分析；根據(jù)排空氣法收集氣體導(dǎo)氣管需要深入到集氣瓶底部進(jìn)行分析；根據(jù)氧氣的助燃性進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氧氣的密度比水小進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)木炭在氧氣中燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，生成二氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)鋅和稀硫酸常溫下反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)物是固體和液體混合物，反應(yīng)條件常溫不需要加熱選擇氫氣的發(fā)生裝置；根據(jù)氫氣的密度和溶解性選擇收集方法．

解答 解：（1）圖中儀器②是酒精燈；
（2）利用高錳酸鉀制氧氣是固體加熱，裝置是A；為防止高錳酸鉀粉末受熱進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花；高錳酸鉀加熱分解產(chǎn)生了錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+氧氣+二氧化錳；氧氣能用排水法收集，是因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒�；用排水法收集的氧氣不純的可能的原因是：集氣瓶�(jī)?nèi)沒(méi)有裝滿水或沒(méi)等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)收集而混有空氣；實(shí)驗(yàn)結(jié)束停止加熱時(shí)，要先移出導(dǎo)管，然后再熄滅酒精燈；防止水倒流而炸裂試管；
為防止高錳酸鉀粉末受熱飛濺進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)；實(shí)驗(yàn)中收集到的氧氣不純，可能的原因是剛開(kāi)始冒氣泡就收集，實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，防止因熄滅酒精燈而引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂；
（3）用雙氧水和二氧化錳制氧氣不需要加熱，故應(yīng)選用的B作為發(fā)生裝置；過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為為：過(guò)氧化$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；排空氣法收集氣體導(dǎo)氣管需要深入到集氣瓶底部；因?yàn)檠鯕庥兄�燃性，證明氧氣已收集滿的方法是：將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃說(shuō)明收集滿了；
（4）因?yàn)檠鯕獾拿芏缺人�小，若F中裝滿水用來(lái)收集氧氣，則氣體應(yīng)從b端通入；
（5）圖丙中的現(xiàn)象為：澄清石灰水變渾濁，該實(shí)驗(yàn)的目的是說(shuō)明木炭燃燒的產(chǎn)物有二氧化碳；
（6）實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取氫氣，屬于固體與液體不加熱制取氣體的反應(yīng)，故選擇裝置B；氫氣密度比空氣小，難溶于水，所以收集裝置可用C或E．
故答案為：（1）酒精燈；（2）在試管口放一團(tuán)棉花；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+氧氣+二氧化錳；氧氣不易溶于水；集氣瓶?jī)?nèi)沒(méi)有裝滿水或沒(méi)等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)收集；將導(dǎo)管從水中撤離；以防水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂；（3）B；過(guò)氧化$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；導(dǎo)氣管需要深入到集氣瓶底部；將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，說(shuō)明已集滿；（4）b；（5）澄清石灰水變渾濁；說(shuō)明木炭燃燒的產(chǎn)物有二氧化碳；（6）B；C或E．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見(jiàn)氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．