Question

19．在學(xué)習(xí)中我們了解到常用實驗室制取氧氣的方法有如圖1所示的四種：
 
回答下列問題：
（1）屬于工業(yè)制取氧氣的方法是（填“甲、乙、丙、丁”）�。�
（2）寫出乙方法制取氧氣的符號表達(dá)式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)，利用下列圖2儀器進(jìn)行實驗（所有裝置的氣密性都已檢查完畢）把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中制取并用排氣法收集氧氣，完成該實驗?zāi)闼�選用的儀器有bahd（填字母）．
寫出發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．這種方法與“把二氧化錳加入盛有過氧化氫溶液的試管中制氧氣”相比有可以控制反應(yīng)速率，以便得到較平穩(wěn)的氧氣流的優(yōu)點(diǎn)．

（4）按綠色化學(xué)的要求你認(rèn)為四種制取氧氣的方法較好的是乙方法．（填“甲、乙、丙、丁”）
（5）下列是小林同學(xué)參加實驗考核的部分內(nèi)容，請你參與他的實驗考核過程．
小林同學(xué)抽到的考核題目是實驗室用“高錳酸鉀制取氧氣”，現(xiàn)摘錄小林的實驗過程如下：
①選擇適當(dāng)儀器，組裝成如圖3所示的實驗裝置；
②檢查裝置氣密性，裝置氣密性良好；
③向集氣瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶底部出現(xiàn)氣泡；
④將藥品平鋪于干燥試管底部，在導(dǎo)管口放置蓬松的棉花團(tuán)，塞上橡皮塞，固定于鐵架臺上；
⑤點(diǎn)燃酒精燈加熱，待導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，立即用集氣瓶進(jìn)行收集；
⑥氣體收集完畢，用毛玻璃片將集氣瓶口蓋好，從水中取出并正放在桌面上；
⑦先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管從水槽中取出；
請回答下列問題：
（a）寫出用高錳酸鉀制氧氣的符號表達(dá)式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（b）欲調(diào)整試管角度，應(yīng)調(diào)節(jié)圖中A、B、C哪個 鈕：A；
（c）步驟②的操作與觀察到的現(xiàn)象是：用手捂住大試管，導(dǎo)管口冒氣泡，松手后導(dǎo)管口形成穩(wěn)定的水柱；若裝置無破損，加熱一段時間后，觀察到高錳酸鉀已大量分解，但導(dǎo)管口仍未產(chǎn)生明顯氣泡，可能的原因是橡皮塞沒有塞緊；
（d）上述實驗步驟中，可能導(dǎo)致集氣瓶中收集的氧氣不純凈（水蒸氣不計）的是③⑤；（從①～⑦的序號中選填）
（e）實驗室也常用上述實驗裝置制備甲烷，推測其反應(yīng)物是A（填序號）．
A．醋酸鈉和堿石灰的固體混合物   B．Na₂CO₃固體和水  C．CO₂和H₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣是利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同而分離出氧氣分析變化；
（2）根據(jù)乙是用過氧化氫和二氧化錳制氧氣解答；
（3）根據(jù)要緩緩加入雙氧水需要有類似分液漏斗的裝置，需要發(fā)生裝置和收集裝置進(jìn)行分析；
根據(jù)二氧化錳可以催化雙氧水分解制氧；
根據(jù)用注射器添加液體的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)四種制氧氣的原理進(jìn)行分析．
（5）
（a）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制氧氣的反應(yīng)原理寫出反應(yīng)化學(xué)方程式；
（b）根據(jù)鐵架臺上三個旋鈕的不同作用進(jìn)行調(diào)整試管的高度；
（c）根據(jù)實驗室檢查裝置的氣密性的方法，漏氣的原因進(jìn)行解答；
（d）根據(jù)可能導(dǎo)致集氣瓶中收集的氧氣不純凈的原因回答；
（e）根據(jù)實驗原理的應(yīng)用來回答：固體與固體反應(yīng)，且加熱．

解答 解：（1）工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣，根據(jù)液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同而分離出氧氣，所以是物理變化；
（2）乙是用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，制取氧氣的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）要緩緩加入雙氧水需要有類似分液漏斗的裝置，需要注射器，需要?dú)怏w發(fā)生裝置試管，收集裝置集氣瓶以及導(dǎo)氣裝置，故答案為：bahd；
雙氧水在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
使用注射器可以隨時的添加液體，可以控制反應(yīng)的快慢，故答案為：可以控制反應(yīng)速率，以便得到較平穩(wěn)的氧氣流；
（4）氯酸鉀和高錳酸鉀都有大量的附屬產(chǎn)物，工業(yè)制氧需要一定的壓強(qiáng)，需要消耗能量，雙氧水制氧產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境，故答案為：乙；
（5）
（a）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制氧氣的反應(yīng)原理可知反應(yīng)化學(xué)方程式為：2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（b）根據(jù)鐵架臺上三個旋鈕的不同作用，依據(jù)圖示可知A可以調(diào)節(jié)試管的整個高度，故選A；
（c）根據(jù)檢查裝置氣密性的方法：將導(dǎo)管插入水中，手握住試管，如果導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，導(dǎo)管內(nèi)有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣；裝置無破損，加熱到高錳酸鉀已大量分解，導(dǎo)管口仍未產(chǎn)生明顯氣泡，則可能造成的原因是：試管口的橡皮塞沒有塞緊；
（d）③向集氣瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶底部出現(xiàn)氣泡；⑤點(diǎn)燃酒精燈加熱，待導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，立即用集氣瓶進(jìn)行收集；
（e）由題意知甲烷要采用固體加熱裝置，A是固體加熱反應(yīng)，B是固液反應(yīng)，C是氣體與氣體，故選A；
答案：
（1）丁；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）bahd；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；可以控制反應(yīng)速率，以便得到較平穩(wěn)的氧氣流；
（4）乙；
（5）（a）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（b）A；（c）用手捂住大試管，導(dǎo)管口冒氣泡，松手后導(dǎo)管口形成穩(wěn)定的水柱；橡皮塞沒有塞緊．（d）③⑤；（e）A

點(diǎn)評 本考點(diǎn)主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了儀器的名稱、文字表達(dá)式的書寫和催化劑的探究等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．在解此類題時，首先對題中的問題進(jìn)行分析，然后結(jié)合題中的提示和學(xué)過的知識進(jìn)行分析解答．