Question

4．某化學(xué)興趣小組利用下列裝置（圖1）進行氧氣的實驗室制法和有關(guān)性質(zhì)的研究．實驗室提供以下常用儀器，供完成下列氣體制取實驗時選用（不可重復(fù)選用）．

（1）寫出有編號儀器的名稱：①試管，②酒精燈；
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱來制取氧氣，該反應(yīng)的文字表達式：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；發(fā)生裝置可選用A（填代號），收集一瓶較純凈的氧氣可選用C；若實驗結(jié)束時，應(yīng)先把導(dǎo)管從水中移出，再熄滅酒精燈；否則會引起水倒吸炸裂試管．
（3）用過氧化氫制取氧氣時，發(fā)生裝置應(yīng)選用B（填代號），實驗中除過氧化氫外還需二氧化錳（填藥品名稱），能否用高錳酸鉀制氧后的剩余固體代替該物質(zhì)能，理由是因為高錳酸鉀分解能生成二氧化錳．
（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2裝置進行收集氧氣．若集氣瓶中的氣體是空氣，那么進氣口應(yīng)是a（填“a”或“b”）；醫(yī)院里給病人輸氧為了給氧氣加濕和觀察氧氣的輸出速度，也可以在氧氣瓶和病人之間連接該裝置，在集氣瓶裝半瓶水，將a端接氧氣鋼瓶，通過觀察氣泡的產(chǎn)生速率就知道氧氣的輸出速度．
（5）該化學(xué)興趣小組的同學(xué)接著進行有關(guān)氧氣性質(zhì)的實驗（實驗如圖2-�。�：
實際操作中，用坩堝鉗夾持木炭在酒精燈上點燃，然后（填快速、緩慢）緩慢地由上到下伸入集氣瓶；木炭在圖乙中燃燒的現(xiàn)象是劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出大量的熱；．
圖丙中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁，說明木炭燃燒的產(chǎn)物有二氧化碳；木炭燃燒這個反應(yīng)的文字表達式為木炭+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$二氧化碳．
【學(xué)以致用】
（6）常溫下，硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的氣體，實驗室可用硫化亞鐵固體和稀硫酸反應(yīng)制得，則應(yīng)選擇B來作發(fā)生裝置．
（7）一氧化氮氣體難溶于水，密度略大于空氣，易與氧氣反應(yīng)，則應(yīng)選擇C裝置來收集．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)常見儀器的名稱進行分析；
（2）根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳作催化劑加熱的條件下分解為氯化鉀和氧氣寫出該反應(yīng)的文字表達式即可；根據(jù)實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合來制取氧氣時需要加熱選擇發(fā)生裝置即可；根據(jù)用排水法收集的氣體比較純凈進行分析；根據(jù)用排水法收集氧氣時的注意事項進行分析；
（3）根據(jù)實驗室用過氧化氫制取氧氣需要用二氧化錳作催化劑，高錳酸鉀分解會生成二氧化錳，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進行分析；
（4）根據(jù)氧氣的密度比空氣的大，氧氣不易溶于水，如果通入水中會產(chǎn)生氣泡，據(jù)此進行分析解答；
（5）根據(jù)把紅熱的木炭由瓶口向下緩慢插入可以使木炭與氧氣充分反應(yīng)解答；木炭能夠在氧氣中劇烈地燃燒，生成二氧化碳，二氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，據(jù)此分析回答；
（6）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來選擇反應(yīng)的發(fā)生裝置；
（7）根據(jù)一氧化氮的性質(zhì)分析收集的方法及裝置．

解答 解：（1）圖中標(biāo)號的儀器名稱：①是試管；②是酒精燈．
故填：試管；酒精燈．
（2）氯酸鉀在二氧化錳作催化劑加熱的條件下分解為氯化鉀和氧氣，該反應(yīng)的文字表達式：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；實驗室用用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣需要加熱，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；因為氧氣不易溶于水且密度比空氣大，所以可以用排水法或向上排空氣來收集，用排水法收集的氣體比較純凈，要收集一瓶較純凈的氧氣應(yīng)選用的裝置是C；加熱氯酸鉀并用排水法收集氧氣實驗結(jié)束要先將導(dǎo)管從水中移出來再熄滅酒精燈，防止水倒吸炸裂試管；
故填：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；A；C；把導(dǎo)管從水中移出；熄滅酒精燈；水倒吸炸裂試管．
（3）用過氧化氫制取氧氣不需要加熱，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B裝置，還需要用到二氧化錳作催化劑，因為高錳酸鉀分解能生成二氧化錳，所以高錳酸鉀制取氧氣后的剩余物可以代替二氧化錳，用作過氧化氫分解的催化劑．
故填：B；二氧化錳；能；因為高錳酸鉀分解能生成二氧化錳．
（4）用圖2裝置收集氧氣時，因為氧氣的密度比空氣的大，氧氣應(yīng)從a端通入，將空氣從短導(dǎo)管排出；醫(yī)院里給病人輸氧為了給氧氣加濕和觀察氧氣的輸出速度也可以在氧氣瓶和病人之間連接該裝置，在集氣瓶裝半瓶水，將a端接氧氣鋼瓶，通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢就知道氧氣的輸出速度．
故填：a；a；氣泡的產(chǎn)生速率．
（5）做“木炭的燃燒”實驗時，用坩堝鉗夾持木炭在酒精燈上點燃，然后緩慢地由上到下伸入集氣瓶；木炭在圖乙中燃燒的現(xiàn)象是：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出大量的熱；圖丙中的現(xiàn)象為：澄清石灰水變渾濁，說明木炭燃燒的產(chǎn)物有二氧化碳；木炭燃燒這個反應(yīng)的文字表達式為：木炭+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$二氧化碳．
故填：坩堝鉗；緩慢；劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出大量的熱；澄清石灰水變渾濁；二氧化碳；木炭+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$二氧化碳．
（6）根據(jù)題中信息“實驗室可用硫化亞鐵固體和稀硫酸反應(yīng)制得”可知該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體和液體且在常溫下反應(yīng)，發(fā)生裝置應(yīng)選B．
故填：B．
（7）由于一氧化氮氣體難溶于水，在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，只能用排水法收集，收集裝置是C．
故填：C．

點評 本題主要考查儀器的用途、文字表達式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發(fā)生裝置時，要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、能否和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、密度、能否和空氣中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等因素．