Question

13．實(shí)驗(yàn)室制取氣體所需裝置如圖1所示，請回答以下問題：

（1）利用A裝置制取氧氣的符號表達(dá)式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；利用B裝置制取氧氣的符號表達(dá)式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）其中A裝置中試管口略向下傾斜的目的是防止冷凝水回流到試管底部使試管炸裂，在進(jìn)行制取氧氣的操作時，假如藥品之前必須進(jìn)行的一步操作是檢查裝置的氣密性，收集比較純凈的氧氣做好選用C裝置．
（3）查閱資料：實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣，相同條件下，氨氣（NH₃）的密度比空氣小，且極易溶于水，其水溶液成為氨水．根據(jù)查閱資料，制氨氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A，收集裝置是E（填序號）．
（4）下表是某同學(xué)利用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣時測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

MnO2與KClO3的質(zhì)量比	1﹕40	1﹕20	1﹕10	1﹕5	1﹕3	1﹕2	2﹕3	1﹕1	2﹕1
生成1升O2所需的時間（s）	124	79	50	54	75	93	106	153	240

①據(jù)上表可知二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比為1：10時，反應(yīng)速率最快；
②二氧化錳的用量過少時產(chǎn)生氧氣的速率很慢，可能原因是氯酸鉀沒有與二氧化錳充分接觸；
③通過上述數(shù)據(jù)分析可知，在化學(xué)反應(yīng)中催化劑的用量不是（填“是”或“不是”）越多越好．
（5）如圖2所示的裝置，用排水法收集氧氣，氣體應(yīng)該從B端通入；用排空氣法收集氧氣，氣體應(yīng)該從A端進(jìn)入．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，以及高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進(jìn)行分析．
（2）根據(jù)給試管中固體加熱的注意事項(xiàng)解答；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氣體之前需要檢驗(yàn)裝置的氣密性進(jìn)行分析；收集裝置由氣體的密度和溶水性決定；
（3）根據(jù)制取氣體的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的性質(zhì)可以選擇發(fā)生裝置和收集裝置；
（4）①生成1L氧氣的時間越短，速率就越快；
②看題干關(guān)鍵詞（過少），又是催化劑，所以是氯酸鉀沒有與二氧化錳充分接觸；
③從圖表觀察可以發(fā)現(xiàn)：二氧化錳最多時（2：1）時，生成1L二氧化碳所需時間相反最長（240）．
（5）根據(jù)氧氣的密度小于水，氧氣的密度大于空氣解答．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以選擇的發(fā)生裝置是：A，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，所以選擇的收集裝置是：D或E，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，符號表達(dá)式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，符號表達(dá)式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）其中A裝置中試管口略向下傾斜的目的是：防止冷凝水回流到試管底部使試管炸裂；實(shí)驗(yàn)室制取氣體之前需要檢驗(yàn)裝置的氣密性；欲收集比較純凈的氧氣，應(yīng)用排水法收集，選用的收集裝置為C．
（3）用氯化銨固體與堿石灰固體來制取氨氣需要加熱，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；
氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用D裝置收集．
故填：A；E．
（4）①觀察圖表不難發(fā)現(xiàn)，生成1L氧氣的時間越短，速率就越快，從圖表中看出，1：10時生成1L二氧化碳時間最短，故答案為：1：10；
②抓住題干信息（過少），同時二氧化錳是催化劑，不參加反應(yīng)，就說明二氧化錳與氯酸鉀接觸面積太小，故答案為：氯酸鉀沒有與二氧化錳充分接觸；③從圖表觀察可以發(fā)現(xiàn)：二氧化錳最多時（2：1）時，生成1L二氧化碳所需時間相反最長（240），故答案為不是；
（5）氧氣的密度大于空氣，故用排空氣法收集氧氣，則氧氣從A端通入，故填：A；
氧氣的密度小于水，用排水法收集氧氣，則氧氣從B端通入，故填：B．
答案：
（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）防止冷凝水回流到試管底部使試管炸裂；檢查裝置的氣密性，C；
（3）A，E；
（4）①1﹕10，②氯酸鉀沒有與二氧化錳充分接觸，③不是；
（5）B，A．

點(diǎn)評 本題主要考查常見氣體的發(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．