Question

根據(jù)下列裝置如圖1回答問題：

（1）某同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣，他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是

 

（填序號）來制取．用裝置E來收集，其原因的

 

，收集氧氣的適宜時刻是

 

．用化學(xué)式簡要表示其反應(yīng)

 

．
（2）通常用如圖2所示的方法進行氣密性檢查，如果裝置不漏氣，可以看到導(dǎo)管口有氣泡冒出，將手松開一段時間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到的現(xiàn)象是

 

．
（3）若選用C收集氧氣，你認為驗滿的方法是

 

．
（4）實驗結(jié)束拆除裝置后，發(fā)現(xiàn)試管炸裂，試分析造成此后果的可能原因

 

（要求答出兩點即可）．
（5）過去實驗室制氧氣，常用氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取，從預(yù)熱到收集滿一瓶（250mL）氧氣大約需8～10分鐘，從反應(yīng)后剩余的固體中回收二氧化錳比較困難，曾有同學(xué)去聞自己收集到的氧氣，想找找吸氧的感覺，結(jié)果卻聞到刺激性氣味（少量氯酸鉀發(fā)生副反應(yīng)生成有毒的氯氣）．現(xiàn)行教材已改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，你認為這樣做的優(yōu)點都有哪些？
（1）

 

（2）

 

（3）

 

．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,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(xué)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：根據(jù)圖示可分析得：A為固體加熱制取氣體的裝置；C為向上排空氣法收集氣體的裝置，所收集的氣體密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng)．D為向下排空氣法收集氣體的裝置，所收集的氣體密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng)．E為排水法收集氣體的裝置，所收集氣體要不溶于水不與水反應(yīng)，圖1是檢查裝置氣密性；而改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，其優(yōu)點有很多，如常溫反應(yīng)，不需加熱（或操作簡便）；反應(yīng)速率快；便于回收二氧化錳；制得的氧氣純凈（或無污染）．．

解答：解：（1）如果用氯酸鉀制氧氣就需要加熱，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，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；用排水法收集較純凈氧氣的適宜時間是：當導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時；
因為氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，故其反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑
（2）通常用如圖1所示的方法進行氣密性檢查，如果裝置不漏氣，可以看到導(dǎo)管口有氣泡冒出，將手松開一段時間后（導(dǎo)管仍插入水中）可以看到的現(xiàn)象導(dǎo)管內(nèi)高出水平面上升一段水柱；
（3）若選用C收集氧氣，你認為驗滿的方法是用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則證明收集的氧氣已滿；
（4）實驗室里用加熱高錳酸鉀的方法制氧氣的實驗操作步驟和注意事項進行分析，造成試管炸裂的原因可能是：試管口朝上傾斜、試管底部接觸到燈芯、加熱時試管外壁有水，未給試管預(yù)熱等；
（5）由題意，比較可知：氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取氧氣，用時間多，收集二氧化錳困難，得到的氧氣不純，污染環(huán)境；而改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，其優(yōu)點有很多，如常溫反應(yīng)，不需加熱（或操作簡便）；反應(yīng)速率快；便于回收二氧化錳；制得的氧氣純凈（或無污染）．
故答案為：
（1）A、氧氣不易溶于水，且不與水反應(yīng)、產(chǎn)生連續(xù)均勻氣泡、2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）導(dǎo)管內(nèi)高出水平面上升一段水柱；   
（3）用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則證明收集的氧氣已滿；
（4）試管口朝上傾斜、試管底部接觸到燈芯；
（5）常溫反應(yīng)，不需加熱、反應(yīng)速率快、制得的氧氣純凈．

點評：該題考查了實驗室制取氧氣的原理、方法、裝置的選擇，屬于基礎(chǔ)性的綜合題，有利于學(xué)生掌握實驗基礎(chǔ)知識．