Question

研究性學(xué)習(xí)小組選擇下列某些儀器制取氣體．
（1）寫出儀器名稱a

試管

   b

水槽

；
（2）該小組同學(xué)用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣．寫出該反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式：

高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

，此時(shí)發(fā)生裝置應(yīng)該選用上圖中的

A

，收集氧氣的裝置可以用

C或E

．
（3）A裝置中試管口略向下傾斜的原因是

防止冷凝水倒流到熱的試管底部而使試管破裂

．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先

將導(dǎo)管移出水面

，再

熄滅酒精燈

，防止水槽中的水倒流使試管破裂．
（5）若分解過氧化氫制取氧氣，供選用的裝置如圖，要得到平穩(wěn)的氣流，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是

甲

（選填“甲”或“乙”）；
（6）實(shí)驗(yàn)室常用硫化亞鐵固體與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制硫化氫氣體和硫酸亞鐵．硫化氫氣體是無色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，能溶于水．由此可推知：實(shí)驗(yàn)室制取硫化氫氣體時(shí)，裝置的組合應(yīng)選用圖2所示的（填代號(hào)）

BE

裝置．
（7）世界首個(gè)模擬火星之旅“火星-500”全封閉試驗(yàn)，與2010年6月3日在俄羅斯啟動(dòng)，6名來自俄羅斯、中國、法國等國的志愿者將在模擬密封艙內(nèi)生活520個(gè)日夜．看到相關(guān)報(bào)告后，某化學(xué)興趣小組，開展了模擬“為志愿者在密封艙內(nèi)生活設(shè)計(jì)供氧方案”活動(dòng)．并設(shè)計(jì)了如下方案①加熱高錳酸鉀；②電解水；③過氧化鈉+二氧化碳→碳酸鈉+氧氣 
你認(rèn)為，最適合于在模擬密封艙內(nèi)制氧氣的方案是（填序號(hào)）

③

；與其他方法相比；這種方法的優(yōu)點(diǎn)是

不需要加熱和消耗能源，且能夠?qū)⑷撕粑�出來的二氧化碳加以利用，維持艇內(nèi)空氣成分的相對(duì)穩(wěn)定

．

Answer 1

分析：（1）熟悉常見儀器，了解它們的名稱；
（2）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，可根據(jù)反應(yīng)物是高錳酸鉀，反應(yīng)條件是加熱，寫出符號(hào)表達(dá)式；根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)是固體，反應(yīng)條件是加熱，選擇實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置；再根據(jù)氧氣的密度大于空氣的密度，又不易溶于水，選擇收集裝置；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)分析考慮；
（4）為防止水通過導(dǎo)管流入試管，應(yīng)先撤去導(dǎo)管，再熄滅酒精燈；
（5）注射器可控制注入雙氧水的速度，即可控制反應(yīng)速率使氣流產(chǎn)生的平穩(wěn)；
（6）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置；再根據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置；
（7）根據(jù)每個(gè)反應(yīng)的特點(diǎn)分析，在潛艇中制氧氣，需要考慮實(shí)際情況，要本著方便快捷，節(jié)約能源等原則來反應(yīng)．

解答：解：（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的認(rèn)識(shí)解決此題，a是試管，b是水槽．故答案為：試管；水槽；
（2）加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣反應(yīng)的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；制取氧氣的反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)條件是加熱，因此發(fā)生裝置應(yīng)該選用上圖中的A；因氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，因此可以用向上排空氣法或排水法收集氧氣，收集氧氣的裝置可以用C或E．故答案為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；A；C或E；
（3）A裝置中試管口略向下傾斜的原因是：防止冷凝水倒流到熱的試管底部而使試管破裂．故答案為：防止冷凝水倒流到熱的試管底部而使試管破裂；
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先把導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂．故答案為：將導(dǎo)管移出水面；熄滅酒精燈；
（5）若分解過氧化氫制取氧氣，則選用裝置甲可得到平穩(wěn)的氧氣流，因?yàn)樽⑸淦骺煽刂谱⑷腚p氧水的速度，即可控制反應(yīng)速率，故答案為：甲；
（6）實(shí)驗(yàn)室常用硫化亞鐵固體與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制硫化氫氣體和硫酸亞鐵，屬于固液在常溫下反應(yīng)制取氣體，發(fā)生裝置應(yīng)選B；硫化氫氣體是無色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，能溶于水，因此收集裝置應(yīng)選向上排空氣法收集，故答案為：BE；
（7）①加熱高錳酸鉀實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜，且需要加熱；②電解水消耗大量的能源，裝置較復(fù)雜；③過氧化鈉+二氧化碳→碳酸鈉+氧氣不需要加熱和消耗能源，在常溫下就能進(jìn)行，且能夠?qū)⑷撕粑�出來的二氧化碳加以利用，維持艇內(nèi)空氣成分的相對(duì)穩(wěn)定．故答案為：③；不需要加熱和消耗能源，且能夠?qū)⑷撕粑�出來的二氧化碳加以利用，維持艇內(nèi)空氣成分的相對(duì)穩(wěn)定．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生根據(jù)用實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟進(jìn)行分析解題的能力．發(fā)生裝置主要取決于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，收集裝置主要取決于氣體的密度、溶水性、是否有毒、是否與水反應(yīng)、是否與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)等．