Question

1．在實(shí)驗(yàn)室里常采用氯酸鉀和二氧化錳混合的方法制取氧氣．回答下列問題：

（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，此反應(yīng)屬于分解反應(yīng)
（2）用圖1所給儀器可以組裝出多套氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置．請(qǐng)你組裝一套氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置，寫出所選擇的儀器編號(hào)．①③⑤⑦（合理均可）
（3）用你組裝的裝置收集氧氣，如何知道氧氣已收集滿？將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則滿．
氧氣的收集方法也可有：排水法
（4）張明同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣大致可分為以下幾個(gè)步驟：①點(diǎn)燃酒精燈，加熱試管；②檢查裝置的氣密性；③將高錳酸鉀裝入試管，塞上帶導(dǎo)管的單孔塞，固定在鐵架臺(tái)上；④用排水法收集氧氣；⑤將導(dǎo)管從水中取出；⑥熄滅酒精燈．其正確的操作順序是②③①④⑤⑥；在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成紫紅色，原因是試管口未放棉花．其有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（5）圖2有多種功能，如收集氣體、洗滌氣體、貯存氣體等．回答下列問題：
①收集氣體從a端進(jìn)入集氣瓶，該氣體必須具有的性質(zhì)是密度比空氣�。�
②收集氣體從b端進(jìn)入集氣瓶，該氣體必須具有的性質(zhì)是密度比空氣大．
③裝置中預(yù)先盛滿水，將水排出貯氣，氣體從a端進(jìn)入．
④用水將瓶中貯有的氣體排出使用，水從b端進(jìn)入．

Answer 1

分析 （1）據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)分析反應(yīng)類型；
（2）實(shí)驗(yàn)室可用過氧化氫分解制取氧氣，不需加熱，可用①③⑤⑦組裝一套簡(jiǎn)潔的制取氧氣的發(fā)生和收集裝置；
（3）氧氣的密度比空氣大，用①③⑤⑦組裝的裝置是用向上排空氣法收集，因此可將帶火星的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行驗(yàn)滿；氧氣不易溶于水，所以還可用排水法收集；
（4）高錳酸鉀制取氧氣的步驟可簡(jiǎn)記為‘查裝定點(diǎn)收移熄’，據(jù)此排序；實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成紫紅色，是因?yàn)樵嚬芸谖捶琶藁ǎ瑢?dǎo)致高錳酸鉀粉末進(jìn)入水槽，并據(jù)反應(yīng)原理書寫反應(yīng)式；
（5）收集方法的選擇是根據(jù)：密度比空氣大用向上排空氣法收集，密度比空氣小用向下排空氣法收集；排水集氣法收集氣體時(shí)，要收集的氣體應(yīng)從導(dǎo)管通入，長(zhǎng)管便于排水，若用水將瓶中氣體排出，則從長(zhǎng)管進(jìn)水．

解答 解：（1）氯酸鉀在加熱、二氧化錳做催化劑的條件下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，該反應(yīng)由一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，符合‘一變多’特征，屬于分解反應(yīng)；
（2）實(shí)驗(yàn)室可用過氧化氫分解制取氧氣，不需加熱，可用①③⑤⑦組裝一套簡(jiǎn)潔的制取氧氣的發(fā)生和收集裝置；
（3）氧氣的密度比空氣大，用①③⑤⑦組裝的裝置是用向上排空氣法收集，因此可將帶火星的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行驗(yàn)滿；氧氣不易溶于水，所以還可用排水法收集；
（4）高錳酸鉀制取氧氣的步驟可簡(jiǎn)記為‘查裝定點(diǎn)收移熄’，所以正確的順序應(yīng)該是：查氣密性--裝藥品、固定--加熱--收集--取出導(dǎo)管--熄滅酒精燈；實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成紫紅色，是因?yàn)樵嚬芸谖捶琶藁�，�?dǎo)致高錳酸鉀粉末進(jìn)入水槽，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)反應(yīng)式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（5）①收集氣體從a端進(jìn)入集氣瓶，實(shí)際上是向下排空氣法收集氣體；說明該氣體的密度一定小于空氣的密度；
②收集氣體從b端進(jìn)入集氣瓶，實(shí)際上是向上排空氣法收集氣體；說明該氣體的密度一定大于空氣的密度；
③裝置中預(yù)先盛滿水，將水排出貯氣，實(shí)際上是排水法收集氣體；氣體從a端進(jìn)入后，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，從而將其中的水排出瓶外，瓶?jī)?nèi)便收集到了所需氣體；如果氣體從b端進(jìn)入的話，由于氣體的密度比水的小，氣體就會(huì)通過水經(jīng)a端排出瓶外，從而收集不到所需氣體；
④用水將瓶中貯有的氣體排出使用，水從b端進(jìn)入．因?yàn)樗�的密度比氣體的大，水從b端進(jìn)入瓶?jī)?nèi)后，瓶?jī)?nèi)的氣體就會(huì)被排出瓶外使用了；
故答案為：
（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；分解；
（2）①③⑤⑦（合理均可）；
（3）將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則滿；排水法；
（4）②③①④⑤⑥；試管口未放棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（5）①密度比空氣��；②密度比空氣大；③a；④b．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，涉及儀器的用途、反應(yīng)表達(dá)式的書寫、裝置選擇、實(shí)驗(yàn)基本操作等知識(shí)，只有綜合理解化學(xué)知識(shí)才能夠正確的解答．