Question

14．某興趣小組利用下列裝置進行實驗室制取和收集氣體的實驗，請回答：

（1）指出標(biāo)號的儀器名稱：①試管 ②酒精燈．
（2）若用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收集裝置是A（填字母）．你認為該裝置中還缺少一團棉花．寫出該反應(yīng)的符號表達式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若不添加該發(fā)生裝置缺少的東西，直接用該裝置制取氧氣，寫出此時適合該裝置制氧氣的符號表達式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）某同學(xué)用髙錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集進行性質(zhì)實驗時遇到了下列問題，請你解釋
①水槽中的水變成了紅色，原因可能是沒有在試管口放一團棉花
②做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，沒有看到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，你認為實驗失敗的可能原因：（寫一條）氧氣不純
（4）若用過氧化氫制取氧氣，還需要用到催化劑二氧化錳，能否用高錳酸鉀制取氧氣后的剩余物代替該物質(zhì)能（填“能”或“否”）．
（5）工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣方法制取氧氣，是物理變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱與用途，進行解答；
（2）根據(jù)用高錳酸鉀制氧氣時需要加熱選擇發(fā)生裝置故選即可；為防止高錳酸鉀進入導(dǎo)氣管，應(yīng)在試管口加一團棉花；據(jù)此進行分析解答；根據(jù)加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析；根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進行分析；
（3）①根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的注意事項進行解答；
②根據(jù)做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，沒有看到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，實驗失敗的可能原因收集到的氧氣不純或鐵絲表面的鐵銹沒有清理干凈進行解答；
（4）根據(jù)過氧化氫制取氧氣時需催化劑和高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣進行分析；
（5）工業(yè)制取氧氣的方法是根據(jù)液態(tài)空氣中各成分沸點的不同進行分離．

解答 解：（1）圖中標(biāo)號的儀器名稱：①是試管；②是酒精燈；
（2）用高錳酸鉀制氧氣時的發(fā)生裝置，需要加熱，故選A裝置；為防止高錳酸鉀進入導(dǎo)氣管，應(yīng)在試管口加一團棉花；該反應(yīng)的符號表達式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；若不添加棉花團，直接用該裝置制取氧氣，可用加熱氯酸鉀制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）①實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時水槽中的水變成了紅色，原因是沒有在試管口放一團棉花，導(dǎo)致高錳酸鉀進入導(dǎo)氣管，從而進入水槽；
②做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，沒有看到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象，實驗失敗的可能原因收集到的氧氣不純或鐵絲表面的鐵銹沒有清理干凈；
（4）若用過氧化氫制取氧氣，還需要用到二氧化錳作催化劑，由于高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，故可以用高錳酸鉀制取氧氣后的剩余物代替二氧化錳；
（5）工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣方法制取氧氣，工業(yè)制取氧氣的方法是根據(jù)液態(tài)空氣中各成分沸點的不同進行分離，此過程中沒有新物質(zhì)生成，因此屬于物理變化．
故答案為：（1）試管，酒精燈；（2）A；一團棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；（3）①沒有在試管口放一團棉花；②氧氣不純；（4）能；（5）分離液態(tài)空氣，物理．

點評 本考點主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和儀器的名稱，綜合性比較強．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)．