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某研究性學習小組欲利用圖1裝置進行相關氣體制取的探究,請你分析并填空.

(1)指出儀器名稱①
 
,②
 
;
(2)若實驗室選用B裝置制氧氣
①發(fā)生反應的化學符號表達式是
 
,加入藥品前,應首先
 
;如果在裝配時試管內少放了一團棉花會導致
 

②若用D收集氧氣,應如何驗滿?
③若選用C裝置收集氧氣,制取氧氣裝置內空氣被排盡的標志是
 
;氧氣收集滿并取出集氣瓶后,停止該實驗的正確操作步驟是先
 
,后
 
.其原因是
 

(3)如果用A裝置來制取氧氣,其反應的化學符號表達式為
 
;該裝置中所加固體試劑的名稱是
 
,它在反應中起
 
作用.
(4)比較(2)和(3)兩種制取氧氣的方法,最好選用
 
方法,原因是
 
(答一點).
(5)若裝置A中反應劇烈,從實驗安全角度考慮,可采取的措施有
 
(填序號).
①用容積較小的錐形瓶;      ②控制液體的滴加速度;
③加熱反應物;              ④降低反應物濃度.
(6)若選用F裝置收集氧氣,氣體從
 
通入.
(7)制取甲烷氣體一般采用裝置C進行收集,收集滿后集氣瓶的放置方式如圖2所示,據此可推斷甲烷一定具備的物理性質是:
 
.用裝置C收集氣體前,將集氣瓶內的空氣排盡的操作方法是
 

(8)該小組成員查閱資料知道:氯氣(Cl2)是一種黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體;常溫下1體積水約能溶解2體積氯氣,其水溶液叫氯水(具有揮發(fā)性);常溫下,Cl2能和NaOH溶液反應.實驗室可用固體高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應制取Cl2,根據上述信息判斷實驗室制取Cl2的最佳裝置組合是下列Ⅰ~Ⅳ中的
 

Ⅰ.ADⅡ.AEⅢ.AFGⅣ.AFH
(9)采用A裝置制取氧氣時,檢查裝置A的氣密性的方法為:
 
考點:氧氣的制取裝置,檢查裝置的氣密性,氧氣的收集方法,氧氣的檢驗和驗滿,制取氧氣的操作步驟和注意點,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式
專題:常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化
分析:(1)由儀器的圖形和用途解答;
(2)①選用B裝置制取氧氣,裝置特點是加熱固體制取氣體,由于試管口有棉花團,所以應用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣;加入藥品前要先檢查裝置的氣密性,實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時,高錳酸鉀粉末會隨著氧氣流順著導管進入水槽.
②用向上排空氣法收集氧氣時,將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果復燃,證明集氣瓶內已充滿氧氣;
③若用C裝置收集氧氣,當瓶口有大量氣泡冒出時,說明集氣瓶內的水已被排凈;實驗結束,要先把導管移出水面;
(3)如果用A裝置來制取氧氣,是固體和液體反應且不需加熱的裝置,故可用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取,過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣,二氧化錳在反應前后質量和化學性質都沒有改變,只是加快了過氧化氫反應生成氧氣的速率,故二氧化錳是催化劑;
(4)比較(2)和(3)兩種制取氧氣的方法,由于(3)不需要加熱,所以操作簡單,安全;
(5)實驗室用過氧化氫和二氧化錳的混合物制取氧氣,過氧化氫溶液的濃度越大,反應速率越快;與二氧化錳的接觸面積越大反應速率越快.
(6)如果用F裝置收集氧氣,收集時應從a導管進入,由于氧氣的密度比空氣大,氧氣沉積在集氣瓶的底部,由下而上,充滿集氣瓶;
(7)由于甲烷可以用排水法收集,說明甲烷難溶于水且不與水反應;收集滿甲烷的集氣瓶倒放在桌面上,說明甲烷的密度比空氣的密度小;用裝置C收集氣體前,將集氣瓶內的空氣排盡的操作方法是:將集氣瓶中充滿水,蓋上玻璃片,倒扣在水槽里;
(8)由于實驗室可用固體高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應制取Cl2.由于不需加熱,所以裝置應選A,由于氯氣能溶于水,且有毒,所以氯氣不能用排水法收集,用F裝置收集氯氣時,還要防止氯氣散發(fā)到空氣中,由于常溫下,Cl2能和NaOH溶液反應,可用H裝置吸收多余的氯氣.
(9)檢查裝置A的氣密性的方法:關閉分液漏斗活塞,將導管進入水中,雙手緊握錐形瓶,如果導管口有氣泡冒出,說明裝置氣密性好.
解答:(1)由儀器的圖形和用途可知:①是酒精燈,②是水槽;故答案為:酒精燈     水槽;
(2)①選用B裝置制取氧氣,裝置特點是加熱固體制取氣體,由于試管口有棉花團,所以應用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,在生成氧氣的同時,還有錳酸鉀和二氧化錳生成,所以化學方程式為:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;加入藥品前要先檢查裝置的氣密性,實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時,高錳酸鉀粉末會隨著氧氣流順著導管進入水槽,使水槽內的水變成紫紅色(由于高錳酸鉀溶于水顯紫紅色),為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,通常要在試管口放一棉花團.
故答案為:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑        檢查裝置的氣密性     高錳酸鉀粉末順著導管進入水槽;
②用向上排空氣法收集氧氣時,將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果復燃,證明集氣瓶內已充滿氧氣;故答案為:將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果復燃,證明集氣瓶內已充滿氧氣;
③若用C裝置收集氧氣,當瓶口有大量氣泡冒出時,說明集氣瓶內的水已被排凈;實驗結束,要先把導管移出水面,如果先停止加熱,隨著試管溫度的降低,試管內氣體的體積越來越小,壓強也越來越小,外部氣壓大于試管內氣壓,在大外部大氣壓的作用下,水槽內的水倒吸到試管內,引起試管溫度驟然降低,導致試管炸裂.故答案為:當瓶口有大量氣泡冒出時       把導管移出水面      防止水槽內的水倒流,引起試管底部炸裂;
(3)如果用A裝置來制取氧氣,是固體和液體反應且不需加熱的裝置,故可用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取,過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣,二氧化錳在反應前后質量和化學性質都沒有改變,只是加快了過氧化氫反應生成氧氣的速率,故二氧化錳是催化劑,其反應和符號表達式為:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑,故答案為:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑        二氧化錳     催化;
(4)比較(2)和(3)兩種制取氧氣的方法,由于(3)不需要加熱,所以操作簡單,安全;故答案為:操作簡單、安全;
(5)實驗室用過氧化氫和二氧化錳的混合物制取氧氣,過氧化氫溶液的濃度越大,反應速率越快;與二氧化錳的接觸面積越大反應速率越快.因此要想降低反應速率就要降低過氧化氫溶液的濃度、控制過氧化氫溶液的滴加速度;故答案為:②④;
(6)如果用F裝置收集氧氣,收集時應從a導管進入,由于氧氣的密度比空氣大,氧氣沉積在集氣瓶的底部,由下而上,充滿集氣瓶;故答案為:a;
(7)由于甲烷可以用排水法收集,說明甲烷難溶于水且不與水反應;收集滿甲烷的集氣瓶倒放在桌面上,說明甲烷的密度比空氣的密度小;用裝置C收集氣體前,將集氣瓶內的空氣排盡的操作方法是:將集氣瓶中充滿水,蓋上玻璃片,倒扣在水槽里;故答案為:難溶于水且密度比空氣小        將集氣瓶中充滿水,蓋上玻璃片,倒扣在水槽里;
(8)由于實驗室可用固體高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應制取Cl2.由于不需加熱,所以裝置應選A,由于氯氣能溶于水,且有毒,所以氯氣不能用排水法收集,用F裝置收集氯氣時,還要防止氯氣散發(fā)到空氣中,由于常溫下,Cl2能和NaOH溶液反應,可用H裝置吸收多余的氯氣.故答案為:Ⅳ;
(9)檢查裝置A的氣密性的方法:關閉分液漏斗活塞,將導管進入水中,雙手緊握錐形瓶,如果導管口有氣泡冒出,說明裝置氣密性好;故答案為:關閉分液漏斗活塞,將導管進入水中,雙手緊握錐形瓶,如果導管口有氣泡冒出,說明裝置氣密性好.
點評:實驗室制取氣體時,發(fā)生裝置的選擇取決于反應物的狀態(tài)和反應條件;收集裝置的選擇取決于水溶性和氣體的密度.同時考查了實驗室制取氧氣的反應原理、注意事項,是考試的重點也是中考的重點.
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C、
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(1)寫出圖中儀器①的名稱
 
;
(2)實驗室用A裝置制取氧氣,寫出反應的化學方程式
 
;
(3)實驗室用D裝置收集氧氣,當
 
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(4)E裝置中充滿水時,也可以作為氧氣的收集裝置,則氧氣應從
 
端通入(填“a”或“b”).

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