Question

現有實驗室制取氣體的部分裝置，請結合所學化學知識，回答有關問題。

A            B       C      D        E          F       G
（1）寫出圖中標示的儀器名稱：①         ，②           。
（2）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，應選擇的發生裝置為，收集裝置為 。
（3）若用A裝置制取氧氣，寫出A中發生反應的化學方程式     。若通過排水量測定所收集到的氧氣體積，則可用裝置選用A、F、G，且各裝置的管口連接順序是：a→b→c→d，請在F裝置圖內畫出導管（“b”和“c”）的長短情況  。如實驗過程發現F瓶中的水變紅了，則在A裝置組裝時出現的錯誤是              ；
（4）用收集到的氧氣做細鐵絲燃燒的實驗時，發現瓶底炸裂，發生失誤的操作原因可能是     ，請寫出鐵在氧氣中燃燒的化學方程式     
（5）我區某中學王老師帶領學生進行上述實驗時，發現“一同學不慎碰倒裝滿氧氣的集氣瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧氣仍能使帶火星的木條復燃”；對此，王老師讓該同學往集氣瓶裝入半瓶水，再用排水法收集1/2集氣瓶的氧氣，發現瓶中的氧氣也能使帶火星木條復燃。
①用下列方案收集“1/2集氣瓶的氧氣”，其中最合理的是____（填字母）。

②用排水法收集氣體時，如何判斷集氣瓶中氣體已收集滿？答：__________。
③空氣中氧氣的體積分數約為21%。本實驗中，集氣瓶內的氧氣約占總體積的__%，所以用“使帶火星木條復燃”來檢驗集氣瓶中充滿氧氣的方法并不是完全可靠的。

Answer 1

（1）①長頸漏斗 ②水槽      （2）B      C或E （3）2KMnO₄  K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑   圖略（c管向下延伸至集氣瓶底部） 未在試管口放一團棉花（合理即可）     （4）集氣瓶底未放水或鋪一層沙（合理即可）  3Fe+2O₂Fe₃O₄（5）①a  ②觀察到集氣瓶口旁有氣泡向外逸出   ③60．5

試題分析：實驗室制取氣體的發生裝置根據反應物的狀態和反應條件進行選擇，發集裝置應根據所收集氣體的密度、溶解性、是否與水發生化學反應等方面進行選擇，由于過氧化氫是液體，二氧化錳是固體且反應在常溫下進行，所以應選固液不加熱型裝置B，由于氧氣不易溶解于水且氧氣的密度比空氣略大，所以可以選擇向上排空氣法C或排水法E進行收集；若用A裝置制取氧氣，從裝置特點需要加熱且試管口放置一團棉花可知，這是利用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的，由于氧氣的密度比水的密度小，所以F裝置內的b管應剛剛露出橡皮塞，c管應插到集氣瓶的底部，水變紅是因為試管口未放一團棉花團，使得高錳酸鉀顆粒隨氣流進入到了水中而引起的；引起細鐵絲燃燒的實驗中集氣瓶炸裂的原因主要從集氣瓶底是否放一些水或鋪一層細砂方面進行思考；在a、b、c三個收集1/2集氣瓶的氧氣的裝置中，b的導管口沒有放在集氣瓶中，收集不到氧氣，c的導管口伸集氣瓶太長，收集滿氣體向外拿出導氣管時，會有一部分氧氣跑出，這兩個裝置都不科學；用排水法收集氧氣時，集氣瓶內的氧氣收集滿時，會在集氣瓶口處向外冒出氣泡，據此便可判斷氧氣已經收集滿；收集1/2集氣瓶的氧氣的裝置中氧氣的體積分數：(1/2+1/2×21%)/1×100%=60．5%。