Question

3．請(qǐng)根據(jù)如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出儀器a、b的名稱(chēng)．a(chǎn)是酒精燈；b是分液漏斗．
（2）若用B裝置制氧氣，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，若用排水法收集氧氣，要把集滿氧氣的集氣瓶轉(zhuǎn)移到桌面上的具體操作是在水中用玻璃片蓋住集氣瓶口，把集氣瓶移出水槽，正放在桌面上．
（3）甲烷是密度小于空氣、難溶于水的氣體，實(shí)驗(yàn)室用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷．制取甲烷的發(fā)生裝置應(yīng)選擇A（填裝置編號(hào)，下同），收集裝置應(yīng)選D或E；
（4）圖2是“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置．主要操作是：在實(shí)際容積為150mL的集氣瓶A里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃．
Ⅰ、白磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是先下降后上升；若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶A中水的體積約為70mL．
Ⅱ、集氣瓶A里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中起到哪些作用？a b c（填寫(xiě)序號(hào)，多選題）
a．加快集氣瓶冷卻
b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出
c．緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的．

Answer 1

分析 （1）熟悉常見(jiàn)儀器，了解名稱(chēng)；
（2）根據(jù)氣體制取方法和所給儀器來(lái)選擇藥品；根據(jù)確定的藥品寫(xiě)出化學(xué)方程式；必須在水下蓋上玻璃片移出水面后要正放在桌面上解答；
（3）據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)氣體密度和溶解性選擇收集裝置；
（4）Ⅰ、白磷燃燒放出熱量，所以開(kāi)始燃燒到結(jié)束實(shí)驗(yàn)，集氣瓶中的氣體受熱膨脹而是集氣瓶中液體進(jìn)入燒杯中，然后集氣瓶冷卻后，氧氣被消耗而使集氣瓶中壓強(qiáng)減小，從而使燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，可以據(jù)此解答該題；根據(jù)進(jìn)入的水的體積可以知道氧氣的體積，氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，可以據(jù)此解答該題；
Ⅱ、集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以加快集氣瓶冷卻、液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出并且能夠緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高，可以據(jù)此解答該題．

解答 解：（1）圖中①是酒精燈；②分液漏斗；
（2）由于沒(méi)有酒精燈，制氧氣時(shí)不能加熱，所用藥品是過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳，所以化學(xué)方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．把集氣瓶轉(zhuǎn)移到桌面上的操作是在水中用玻璃片蓋住集氣瓶口，把集氣瓶移出水槽，正放在桌面上；
（3）實(shí)驗(yàn)室用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，甲烷是密度小于空氣、難溶于水的氣體，所以可用向下排空氣法或排水法收集；
（4）Ⅰ、白磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中，燃燒時(shí)放出大量的熱，集氣瓶中的壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致集氣瓶中的水被壓入燒杯，冷卻過(guò)程中，集氣瓶中的壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓作用下，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，由于集氣瓶中的氧氣被消耗，最后進(jìn)入集氣瓶中的水會(huì)多于50mL，瓶?jī)?nèi)水面的變化是先減少，后上升；白磷燃燒放出熱量，所以開(kāi)始燃燒到結(jié)束實(shí)驗(yàn)，集氣瓶中的氣體受熱膨脹而是集氣瓶中液體進(jìn)入燒杯中，然后集氣瓶冷卻后，氧氣被消耗而使集氣瓶中壓強(qiáng)減小，從而使燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，集氣瓶的容積為150mL，在加入50mL水后剩余的容積為100mL，而氧氣約占空氣體積的五分之一，所以反應(yīng)完全并冷卻后進(jìn)入集氣瓶的水的體積為20mL，故最終集氣瓶中水的體積為：50mL+20mL=70mL；
Ⅱ、在集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以加快集氣瓶冷卻、液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出并且能夠緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高，故正確的是abc．
答案：
（1）①是酒精燈；②分液漏斗；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在水中用玻璃片蓋住集氣瓶口，把集氣瓶移出水槽，正放在桌面上；
（3）A；D或E；
（4）Ⅰ、先下降后上升；70；Ⅱ、abc

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了學(xué)生對(duì)裝置選取、反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法的相關(guān)知識(shí)，了解對(duì)應(yīng)知識(shí)才能靈活解答．通過(guò)回答本題知道了根據(jù)所給儀器來(lái)選擇制取氣體的方法，發(fā)生裝置的選擇方法，掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理．