Question

14．在學(xué)習(xí)中我們了解到常用制取氧氣的方法有如圖所示的四種：請(qǐng)回答問題：

（1）工業(yè)上常采用途徑丁來制取氧氣，這種方法是物理變化（填“物理”或“化學(xué)”）變化．以綠色化學(xué)的理念，你認(rèn)為甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，（填“甲”、“乙”或“丙”）乙途徑更能體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化追求
（2）下列是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的一些裝置，請(qǐng)回答有關(guān)問題：

①寫出 a、b儀器的名稱：a試管，b錐形瓶．
②實(shí)驗(yàn)室采用途徑丙制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是A（填編號(hào)），理由是反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱．可用E裝置收集氧氣，理由是，當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)開始收集，該反應(yīng)的文字表達(dá)式是氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
③采用途徑乙制取氧氣，如需隨時(shí)控制生成氣體的量并節(jié)約藥品，發(fā)生裝置最好選用B（填編號(hào)），如用D裝置收集氧氣，檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則收集滿了．
④F裝置中充滿水時(shí)，也可以作為氧氣的收集裝置，則氧氣應(yīng)從d（填“c”或“d”）端通入．
（5）若用E裝置收集一瓶氧氣，將細(xì)鐵絲伸入氧氣中，發(fā)現(xiàn)沒有燃燒，可能的原因有：收集的氧氣不純，鐵絲表面沒有除去鐵銹（填兩條）
（6）乙炔又稱電石氣，是一種無色、無味、密度比空氣略小，不溶于水的氣體；工業(yè)上常用它燃燒產(chǎn)生的高溫來切割和焊接金屬；實(shí)驗(yàn)室用電石（固體）與水反應(yīng)制取乙炔．你認(rèn)為制取乙炔應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B（填序號(hào)）；收集裝置是E（填序號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣是利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同而分離出氧氣分析變化；
（2）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)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)，反應(yīng)條件選擇反應(yīng)裝置，E裝置是排水法收集氧氣，原因是：氧氣不易溶于水，收集氧氣的正確時(shí)刻，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析；
③根據(jù)注射器可以控制液體的滴加速率，氧氣有助燃性進(jìn)行分析；
④根據(jù)氧氣不易溶于水、密度比水小進(jìn)行分析；
⑤根據(jù)氧氣的純度，鐵絲表面的鐵屑都會(huì)影響鐵絲在氧氣中的燃燒現(xiàn)象進(jìn)行分析；
⑥根據(jù)題意，乙炔是一種密度比空氣略小，不溶于水的氣體，實(shí)驗(yàn)室用電石（固體）與水反應(yīng)制取乙炔，屬于固液常溫型，進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣，根據(jù)液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同而分離出氧氣，所以是物理變化；甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，加熱氯酸鉀和二氧化錳或加熱高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，浪費(fèi)能源還污染環(huán)境，過氧化氫制取氧氣，裝置操作簡(jiǎn)單、安全，不需加熱，生成物是水和氧氣，無污染，更能體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化追求；
（2）①通過分析題中所指儀器的作用可知，a是試管，b是錐形瓶；
②實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(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A，理由是：反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，E裝置是排水法收集氧氣，原因是：氧氣不易溶于水，當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)開始收集，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，文字表達(dá)式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
③注射器可以控制液體的滴加速率，氧氣有助燃性，所以需隨時(shí)控制生成氣體的量并節(jié)約藥品，發(fā)生裝置最好選用B，如用D裝置收集氧氣，檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的方法是：將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則收集滿了；
④氧氣不易溶于水、密度比水小，所以F裝置中充滿水時(shí)，也可以作為氧氣的收集裝置，則氧氣應(yīng)從d端通入；
⑤氧氣的純度，鐵絲表面的鐵屑都會(huì)影響鐵絲在氧氣中的燃燒現(xiàn)象，所以若用E裝置收集一瓶氧氣，將細(xì)鐵絲伸入氧氣中，發(fā)現(xiàn)沒有燃燒，可能的原因有：收集的氧氣不純，鐵絲表面沒有除去鐵銹．
⑥乙炔是一種密度比空氣略小，不溶于水的氣體，可選用C或E裝置收集；實(shí)驗(yàn)室用電石（固體）與水反應(yīng)制取乙炔，屬于固液常溫型，可選用B裝置來制取．
故答案為：（1）物理變化，乙；
（2）①試管，錐形瓶；
②A，反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱；氧氣不易溶于水；氣泡連續(xù)均勻冒出；氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
③B，將帶火星的木條放于集氣瓶口，若木條復(fù)燃則收集滿了；
④d；
⑤收集的氧氣不純，鐵絲表面沒有除去鐵銹；
⑥B；E．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見氣體的發(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．