Question

20．實(shí)驗(yàn)室中利用下列如圖1裝置可以制取氧氣，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）寫(xiě)出帶標(biāo)號(hào)的儀器的名稱：①酒精燈；②分液漏斗．
（2）向氣體發(fā)生裝置內(nèi)加入藥品前，應(yīng)該進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B；檢驗(yàn)收集的氣體是否是氧氣的方法為將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃，證明該氣體是氧氣，試管口要放一團(tuán)棉花，目的是防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管．
（4）若用B、G裝置制取氧氣，觀察到集氣瓶口有氣泡冒出時(shí)，證明G圖瓶中氧氣已經(jīng)收集滿；實(shí)驗(yàn)完畢后的操作是先撤導(dǎo)管再熄滅酒精燈，防止冷水倒流，炸裂試管．
（5）選用E裝置收集氧氣的原因是氧氣密度比空氣大．
（6）實(shí)驗(yàn)室利用上述發(fā)生裝置制備氧氣，其原理環(huán)境較友好的是C、D（選填裝置編號(hào)，下同）；如需要制備較多量的氧氣，建議采用的發(fā)生裝置是D．如果利用收集的氣體進(jìn)行鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，則建議采用的收集裝置是G．
（7）如圖2所示，用帶火星的木條分別以甲、乙兩種方式迅速插入盛滿氧氣的集氣瓶，木條都復(fù)燃，且在甲中燃燒比在乙中劇烈．上述現(xiàn)象說(shuō)明氧氣具有的性質(zhì)是：助燃性、氧氣密度比空氣大．

（8）如圖3甲、乙、丙是三個(gè)實(shí)驗(yàn)的示意圖，根據(jù)圖中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象及化學(xué)反應(yīng)原理．寫(xiě)出下列反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：
能發(fā)出藍(lán)紫光的并生成刺激性氣味氣體的是S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂；
能生成黑色固體的是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，反應(yīng)類型化合反應(yīng)；
能生成使澄清石灰水變渾濁的氣體的是C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；
其中甲、丙中必須放少許水或細(xì)沙，原因分別是吸收二氧化硫，防止污染環(huán)境，防止濺落的熔化物炸裂瓶底．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)向氣體發(fā)生裝置內(nèi)加入藥品前，應(yīng)該進(jìn)行的操作是檢驗(yàn)裝置氣密性進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，氧氣有助燃性，需要試管口要放一團(tuán)棉花，目的是：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氧氣不易溶于水，密度比水小，排水法收集氧氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)完畢后的操作是先撤導(dǎo)管，再熄滅酒精燈，防止冷水倒流，炸裂試管進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)E裝置收集氧氣的方法是向上排空氣法進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)環(huán)境友好化學(xué)是提高原子的利用率，使原料中所有的原子全部轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)“零排放”，鐵和氧氣反應(yīng)生成高溫的四氧化三鐵，玻璃是熱的不良導(dǎo)體進(jìn)行分析；
（7）根據(jù)題中的現(xiàn)象進(jìn)行分析；
（8）根據(jù)硫和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化硫，二氧化硫有刺激性氣味；
鐵和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，四氧化三鐵是黑色固體；
碳和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過(guò)分析題中所指儀器的作用可知，①是酒精燈，②是分液漏斗；
（2）向氣體發(fā)生裝置內(nèi)加入藥品前，應(yīng)該進(jìn)行的操作是檢驗(yàn)裝置氣密性；
（3）高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B，氧氣有助燃性，所以檢驗(yàn)收集的氣體是否是氧氣的方法為：將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃，證明該氣體是氧氣，需要試管口要放一團(tuán)棉花，目的是：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；
（4）氧氣不易溶于水，密度比水小，所以用B、G裝置制取氧氣，觀察到集氣瓶口有氣泡冒出時(shí)，證明G圖瓶中氧氣已經(jīng)收集滿，排水法收集氧氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)完畢后的操作是先撤導(dǎo)管，再熄滅酒精燈，防止冷水倒流，炸裂試管；
（5）E裝置收集氧氣的方法是向上排空氣法，所以選用E裝置收集氧氣的原因是：氧氣密度比空氣大；
（6）環(huán)境友好化學(xué)是提高原子的利用率，使原料中所有的原子全部轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)“零排放”，所以其原理環(huán)境較友好的是C、D，需要制備較多量的氧氣，建議采用的發(fā)生裝置是D，鐵和氧氣反應(yīng)生成高溫的四氧化三鐵，玻璃是熱的不良導(dǎo)體，所以利用收集的氣體進(jìn)行鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，則建議采用的收集裝置是G；
（7）用帶火星的木條分別以甲、乙兩種方式迅速插入盛滿氧氣的集氣瓶，木條都復(fù)燃，且在甲中燃燒比在乙中劇烈，上述現(xiàn)象說(shuō)明氧氣具有的性質(zhì)是：助燃性、氧氣密度比空氣大；
（8）硫和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化硫，二氧化硫有刺激性氣味，化學(xué)方程式為：S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂；
鐵和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，四氧化三鐵是黑色固體，化學(xué)方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)；
碳和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，化學(xué)方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂．
甲、丙中必須放少許水或細(xì)沙，原因分別是：吸收二氧化硫，防止污染環(huán)境，防止濺落的熔化物炸裂瓶底．
故答案為：（1）酒精燈，分液漏斗；
（2）檢查裝置氣密性；
（3）高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，B，將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃，證明該氣體是氧氣，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；
（4）集氣瓶口有氣泡冒出，撤導(dǎo)管，熄滅酒精燈；
（5）氧氣密度比空氣大；
（6）C、D，D，G；
（7）助燃性、氧氣密度比空氣大；
（8）S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂；
3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，化合反應(yīng)；
C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂．
吸收二氧化硫，防止污染環(huán)境，防止濺落的熔化物炸裂瓶底．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見(jiàn)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．