Question

3．下面是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置圖．請回答：

（1）寫出圖中儀器①的名稱：酒精燈．
（2）實(shí)驗(yàn)室用方框內(nèi)裝置A制取氧氣時(shí)，反應(yīng)的文字表達(dá)式（或符號(hào)表達(dá)式，下同）為氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣（或2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑）．
（3）據(jù)氧氣的密度比空氣大（填“大”或“小”）和不易溶于水的物理性質(zhì)，分別選擇的氣體收集裝置是D和C（填方框內(nèi)裝置字母，下同）；欲收集一瓶氧氣，供“鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)使用，最好選擇的氣體收集裝置是C，理由是實(shí)驗(yàn)時(shí)集氣瓶底要放一些水．寫出鐵絲在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵．
（4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用“高錳酸鉀制取氧氣”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①選擇適當(dāng)儀器，組裝成如圖F所示的實(shí)驗(yàn)裝置；②檢查裝置氣密性，裝置氣密性良好；③向集氣瓶中加大半瓶水，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，在試管口放置蓬松的棉花團(tuán)，塞上橡皮塞，固定于鐵架臺(tái)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：
i．欲調(diào)整試管高度，應(yīng)調(diào)節(jié)F圖中A、B、C哪個(gè)旋鈕：A．
ii．步驟②的操作觀察到的現(xiàn)象是：燒杯內(nèi)導(dǎo)管口冒氣泡，松手后導(dǎo)管口形成穩(wěn)定的水柱．
iii．上述步驟中，可能導(dǎo)致集氣瓶中收集的氧氣不純凈（水蒸氣不計(jì)）的是③⑤（填步驟序號(hào)）．
iv．步驟⑦中的操作，可能引起水倒吸入試管，試管炸裂．
（5）實(shí)驗(yàn)室若用圖G并用排水法收集氧氣，則要先在瓶中裝滿水，氧氣應(yīng)從b（“a”或“b”）導(dǎo)氣管進(jìn)入．

Answer 1

分析 （1）熟悉常見儀器，了解名稱；
（2）裝置A是加熱固體制取氧氣，試管口無棉花，說明是用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，據(jù)此書寫表達(dá)式；
（3）據(jù)氧氣 的密度和溶解性確定氧氣的收集方法，并結(jié)合鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)分析解答；
（4）i．依據(jù)鐵架臺(tái)上旋鈕的作用分析回答；
ii．依據(jù)檢查裝置氣密性的方法解答；
iii．依據(jù)排水法收集氣體的注意事項(xiàng)分析解答；
iv．先熄燈后移導(dǎo)管會(huì)引起水倒流入熱的試管，引起試管炸裂；
（5）氧氣密度比水小，所以應(yīng)從短管進(jìn)氣，長管便于排水．

解答 解：（1）圖中儀器是酒精燈；
（2）裝置A是加熱固體制取氧氣，試管口無棉花，是用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式、符號(hào)表達(dá)式分別是：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣、2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）氧氣密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集，不易溶于水，所以可用排水法收集；欲收集一瓶氧氣，供“鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)使用，最好選擇排水法，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)要在集氣瓶底部放一些水，防止高溫生成物濺落炸裂瓶底，鐵和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（4）i．圖中A是用來調(diào)節(jié)試管高度的，B可調(diào)節(jié)試管口高低，C是用來調(diào)節(jié)夾持試管的鐵夾的松緊度；
ii．檢查裝置氣密性時(shí)，將導(dǎo)管伸入燒杯中，燒杯內(nèi)導(dǎo)管口冒氣泡，松手后導(dǎo)管口形成穩(wěn)定的水柱，則裝置氣密性良好；
iii．向集氣瓶中加大半瓶水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶 底部出現(xiàn)氣泡，說明集氣瓶中混入空氣，會(huì)使收集的氧氣不純；點(diǎn)燃酒精燈加熱，導(dǎo)管口開始出來的氣體是試管內(nèi)的空氣，所以一有氣泡產(chǎn)生，立即用集氣瓶進(jìn)行收集，會(huì)導(dǎo)致收集的氧氣不純；
iv．先熄燈后移導(dǎo)管會(huì)引起水倒流入熱的試管，引起試管炸裂；
（5）氧氣密度比水小，所以應(yīng)從短管進(jìn)氣，長管便于排水；
故答案為：
（1）酒精燈；
（2）氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣（或2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑）；
（3）大；不易；D；C；C；實(shí)驗(yàn)時(shí)集氣瓶底要放一些水；鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（4）i．A；    ii． 燒杯內(nèi)導(dǎo)管口冒氣泡，松手后導(dǎo)管口形成穩(wěn)定的水柱；   iii．③⑤；   iv．水倒吸入試管，試管炸裂；
（5）b．

點(diǎn)評(píng) 本題細(xì)致、全面的考查了制取氧氣的反應(yīng)原理、裝置、注意事項(xiàng)，及鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)等，掌握相關(guān)知識(shí)才能正確解答，難度不大．