Question

8．同學們在實驗室用下列裝置制取幾種常見的氣體．

（1）寫出圖中標有①的儀器名稱：試管，標有③的儀器名稱集氣瓶．
（2）若用高錳酸鉀制氧氣，此反應(yīng)的文字表達式為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．所選的發(fā)生裝置為A，并在試管口放了，作用是防止高錳酸鉀進入導(dǎo)管；你認為收集較純凈的氧氣最好選用裝置E；
若在實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)試管破裂了，請寫出可能的原因：加熱前試管外壁有水，試管碰觸燈芯，利用排水法收集結(jié)束時先熄滅酒精燈后把導(dǎo)管移出水面．
（3）小華用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物來制取并收集氧氣，該反應(yīng)的文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．該反應(yīng)屬于反應(yīng)，在該反應(yīng)中二氧化錳是催化劑．實驗室用這種方法制取和收集氧氣，應(yīng)選用A和D或E裝置．若用D裝置來收集氧氣，驗滿的方法是把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明已經(jīng)收集滿．
（4）若用分解過氧化氫溶液制取氧氣，有關(guān)反應(yīng)的文字表達式是過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．實驗結(jié)束后，陳超用自制的氧氣做細鐵絲燃燒的實驗，卻沒有看到火星四射的現(xiàn)象．請你幫助陳超分析導(dǎo)致實驗失敗的原因收集的氧氣不純，或鐵絲生銹，或溫度沒有達到鐵絲的著火點．（寫一條）陳超改進實驗后，終于獲得了成功．請寫出鐵絲在氧氣中燃燒的文字表達式鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵．
（5）實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，已知甲烷的密度比空氣小，難溶于水，則制取并收集甲烷的實驗裝置可以選擇A和E或F．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
（2）高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；                                                               
為了防止高錳酸鉀進入導(dǎo)管，通常在試管口塞一團棉花；
氧氣不易溶于水，密度比空氣大；
如果加熱前試管外壁有水，試管碰觸燈芯，利用排水法收集結(jié)束時先熄滅酒精燈后把導(dǎo)管移出水面，都可能導(dǎo)致試管破裂；
（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
氧氣能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復(fù)燃；
（4）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
如果收集的氧氣不純，鐵絲生銹，溫度沒有達到鐵絲的著火點，都能夠?qū)е妈F絲不能燃燒；
鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；
（5）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．

解答 解：（1）①的儀器名稱是試管，標有③的儀器名稱是集氣瓶．
故填：試管；集氣瓶．
（2）用高錳酸鉀制氧氣不需要加熱，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；
高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的文字表達式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
在試管口放了一團棉花，作用是防止高錳酸鉀進入導(dǎo)管；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用E裝置收集，用排水法收集的氧氣比用排空氣法收集的氧氣純凈；
若在實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)試管破裂了，可能的原因有：加熱前試管外壁有水，試管碰觸燈芯，利用排水法收集結(jié)束時先熄滅酒精燈后把導(dǎo)管移出水面．
故答案為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；A；一團棉花；防止高錳酸鉀進入導(dǎo)管；E；加熱前試管外壁有水，試管碰觸燈芯，利用排水法收集結(jié)束時先熄滅酒精燈后把導(dǎo)管移出水面．
（3）用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物來制取并收集氧氣，該反應(yīng)的文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣，屬于分解反應(yīng)；
在該反應(yīng)中二氧化錳是催化劑；
實驗室用氯酸鉀制取氧氣需要加熱，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用E裝置收集；
若用D裝置來收集氧氣，驗滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明已經(jīng)收集滿．
故答案為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；分解；催化劑；A；D；E；把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明已經(jīng)收集滿．
（4）過氧化氫分解的文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
陳超導(dǎo)致實驗失敗的原因可能有：收集的氧氣不純，鐵絲生銹，溫度沒有達到鐵絲的著火點；
鐵絲在氧氣中燃燒的文字表達式為：鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵．
故填：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；收集的氧氣不純，或鐵絲生銹，或溫度沒有達到鐵絲的著火點；鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵．
（5）實驗室用無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體需要加熱，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；
甲烷的密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用F裝置收集，難溶于水，可以用排水法收集，即用E裝置收集．
故填：A；E或F．

點評 本題主要考查儀器的用途、反應(yīng)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)生化學反應(yīng)、密度、能否和空氣中的物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)等因素．