Question

化學(xué)實驗是學(xué)習(xí)化學(xué)和進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法和途徑．學(xué)會氣體物質(zhì)制備方法是研究氣體、利用氣體的基礎(chǔ)．請根據(jù)如圖1回答有關(guān)問題：
（1）寫出圖1中帶有標(biāo)號儀器的名稱：a

 

，b

 

，c

 

．

（2）小敏用高錳酸鉀制氧氣
實驗步驟：
①裝藥品和放棉花．如果沒有說明用量時，固體藥品的取用量通常應(yīng)為

 

，棉花的作用是

 

．
②連接儀器，固定試管．試管口必須略向下傾斜，其原因是

 

．
③加熱．加熱時應(yīng)先

 

，后對準(zhǔn)藥品集中加熱．
④排水法收集氣體．可按圖2所示的各步驟進(jìn)行實驗：

試回答下列問題：
用排水法收集氧氣，當(dāng)

 

時，開始收集．
圖J中應(yīng)選用

 

（填“m”或“n”）方式放置已充滿氧氣的集氣瓶，這是因為

 

．
實驗分析：
①請你幫助她找出上述實驗步驟中漏掉的一個重要實驗步驟：

 

．
②如果用排水法收集的氧氣不純，其原因可能有（請寫出兩種原因）：

 

或

 

（3）實驗室還常在二氧化錳固體作用催化劑的條件下，加熱氯酸鉀固體，制取并收集較干燥的氧氣，此時應(yīng)選用的裝置是

 

（填序號），若實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，則該反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：

 

．
（4）實驗室還可以用分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣，那么用此法制取并收集較純凈的氧氣，此時應(yīng)選用的裝置是

 

（填序號），檢驗氧氣是否收集滿的方法是

 

，反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：

 

．
（5）催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來越重要，實驗室用過氧化氫溶液分解制取氧氣時，就常用二氧化錳作催化劑．
【提出問題】紅磚粉能作過氧化氫分解的催化劑嗎？
【提出猜想】甲同學(xué)認(rèn)為紅磚粉可以代替MnO₂作過氧化氫溶液分解的催化劑．
【設(shè)計實驗】
①在試管中加入10mL 6%的過氧化氫溶液，將帶火星的木條伸入試管中；
②準(zhǔn)確稱量0.5g紅磚粉，并放入另一支試管中，將帶火星的木條伸入試管中；
③在步驟②的試管中加入10mL 6%過氧化氫溶液，將帶火星木條伸入試管中；
④待步驟③的試管中沒有氣泡冒出后，經(jīng)過過濾、洗滌、操作A、稱量得粉末仍然為0.5g；
⑤另取10mL 6%過氧化氫溶液，加入步驟④中所得固體，將帶火星木條伸入試管．
【問題討論】
a．步驟①中的現(xiàn)象為

 

，步驟③、⑤中帶火星的木條復(fù)燃．
b．步驟④中操作A的名稱是

 

．
c．步驟⑤實驗的目的為

 

．
（6）有人說實驗室用分解過氧化氫溶液制取氧氣的方法，比用加熱高錳酸鉀的方法好，你認(rèn)為其中的原因有

 

（說出一點即可）．

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,催化劑的特點與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)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：（1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
（2）如果沒有說明用量時，固體藥品的取用量通常應(yīng)為蓋滿試管底部，液體藥品的用量為1～2mL；
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(jìn)入導(dǎo)管，通常在試管口塞一團(tuán)棉花；
為了防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管，試管口應(yīng)該略向下傾斜；
加熱玻璃儀器時，應(yīng)該先預(yù)熱；
利用排水法收集氣體時，剛出現(xiàn)氣泡不能立即收集，因為這時收集的氣體主要是空氣；
氧氣的密度比空氣大；
凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結(jié)果；
如果操作不當(dāng)，會影響實驗結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實驗失�。�
（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；
高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
氧氣不易溶于水；
（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；   
（5）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
通過干燥可以除去藥品水的水分；
不同的實驗操作，有不同的目的；
（6）不同的藥品，具有不同的優(yōu)缺點．

解答：解：（1）a是酒精燈，常用作熱源；b 是錐形瓶，常用作反應(yīng)容器；c是集氣瓶，常用來收集氣體．
故填：酒精燈；錐形瓶；集氣瓶．
（2）①如果沒有說明用量時，固體藥品的取用量通常應(yīng)為蓋滿試管底部，棉花的作用是防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管．
故填：蓋滿試管底部；防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管．
②連接儀器，固定試管．試管口必須略向下傾斜，其原因是能夠防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管．
故填：能夠防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管．
③加熱時應(yīng)先預(yù)熱，后對準(zhǔn)藥品集中加熱．
故填：預(yù)熱．
④用排水法收集氧氣，當(dāng)氣泡均勻、連續(xù)地冒出時，開始收集．
圖J中應(yīng)選用m方式放置已充滿氧氣的集氣瓶，這是因為氧氣的密度比空氣大．
故填：氣泡均勻、連續(xù)地冒出；m；氧氣的密度比空氣大．
實驗分析：
①上述實驗步驟中漏掉的一個重要實驗步驟是檢查裝置的氣密性．
故填：檢查裝置的氣密性．
②如果用排水法收集的氧氣不純，其原因可能有剛出現(xiàn)氣泡就開始收集，收集前集氣瓶中的水不滿．
故填：剛出現(xiàn)氣泡就開始收集；收集前集氣瓶中的水不滿．
（3）實驗室還常在二氧化錳固體作用催化劑的條件下，加熱氯酸鉀固體，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；
利用向上排空氣法收集的氧氣比較純凈，因此應(yīng)該用C裝置收集氧氣；
該反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
故填：AC；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）實驗室用分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣時不需要加熱，應(yīng)該用B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C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；
檢驗氧氣是否收集滿的方法是：當(dāng)氣泡從集氣瓶口處向外逸出時，說明已經(jīng)收集滿；
反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故填：BE；當(dāng)氣泡從集氣瓶口處向外逸出時，說明已經(jīng)收集滿；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
（5）a．步驟①中的現(xiàn)象為帶火星的木條不能復(fù)燃，步驟③、⑤中帶火星的木條復(fù)燃．
b．步驟④中操作A的名稱是干燥．
c．步驟⑤實驗的目的為驗證紅磚粉在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變．
故填：帶火星的木條不能復(fù)燃；干燥；驗證紅磚粉在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變．
（6）實驗室用分解過氧化氫溶液制取氧氣的方法，比用加熱高錳酸鉀的方法好，是因為利用分解過氧化氫溶液制取氧氣時不需要加熱，產(chǎn)物不污染環(huán)境，操作簡單、安全．
故填：不需要加熱．

點評：合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．