Question

2．實驗室開放日，李老師給同學們準備了如圖所示的實驗裝置．

（1）指出標號①②的儀器名稱：①酒精燈，②試管．
（2）若實驗室利用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣，選擇的發生裝置是A（填序號），收集裝置是C或E（填序號）．其化學反應文字表達式是氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣，化學反應基本類型是分解反應；若該裝置用于高錳酸鉀加熱制取氧氣，需要改進，做法是在試管口放一團棉花，目的是防止高錳酸鉀的粉末隨氣流進入導管．
（3）若利用A和E制取氧氣時，實驗要結束前應先撤離導管出水面，然后熄滅酒精燈．其目的是防止水被倒吸入試管，把熾熱的試管炸裂；．
（4）如何檢驗氧氣已收集滿？把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經收集滿．
（5）用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制氧氣，選擇的發生裝置是B（填序號），若用圖F所示裝置代替此發生裝置，其優點可控制滴加液體的快慢，從而控制反應的快慢．若其他條件不變，所用二氧化錳的量偏多，則制得氧氣的質量是不變（填“偏大”“偏小”或“不變”），寫出該反應的文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（6）對比上述兩種制氧方法，從安全、環保、節能、簡便等方面考慮，實驗室制取氧氣的反應物最好用過氧化氫（填“高錳酸鉀”或“過氧化氫”）．

Answer 1

分析 （1）根據常用儀器的名稱與用途進行分析；
（2）根據反應物的狀態和反應條件選項發生裝置；根據氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置；根據氯酸鉀在加熱、二氧化錳作催化劑的條件下生成氯化鉀和氧氣其化學反應文字表達式和化學反應基本類型即可；根據用加熱高錳酸鉀制氧氣的注意事項分析；
（3）根據用加熱高錳酸鉀制取氧氣時的注意事項進行分析；
（4）根據氧氣能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復燃進行分析；
（5）根據實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳反應寫出制取氧氣的文字表達式；根據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置；從注射器可控制液體的滴加考慮此裝置制取氧氣的優點；二氧化錳的量多少不影響生成氧氣的多少；
（6）根據反應的特點分析共同點并按照題目給定的條件進行評價．

解答 解：（1）標號儀器①是酒精燈；②是試管；
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣，是固體加熱型反應，應選擇的發生裝置是A，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，故收集裝置選擇C或E；加熱氯酸鉀能分解生成氯化鉀和氧氣，屬于分解反應，其化學反應文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；用加熱高錳酸鉀制氧氣，試管口要放一團棉花，目的是防止高錳酸鉀的粉末隨氣流進入導管；
（3）利用裝置A制氧氣，在結束實驗時要先撤離導管出水面，再熄滅酒精燈，其目的是防止水被倒吸入試管，把熾熱的試管炸裂；
（4）檢驗集氣瓶內氧氣是否集滿的最好方法是：將木條帶火星的一端放在集氣瓶口，若木條復燃，說明已經收集滿；
（5）用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制氧氣，是固液常溫下反應，可用B作為發生裝置；若用圖F所示裝置代替此發生裝置，其優點是可以控制液體的滴加速度，所以就控制了反應的快慢；此反應中的二氧化錳在反應前后性質和質量都不發生改變，而且它的多少也不會影響氧氣生成的多少，所以，所制得的氧氣質量不變；過氧化氫溶液制取氧氣的文字表達為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（6）過氧化氫催化分解，常溫即可進行，節能，簡便，無污染；高錳酸鉀和氯酸鉀加熱分解，需要加熱，消耗能源；故實驗室制取氧氣的反應物最好用過氧化氫；
故答案為：（1）酒精燈；試管；（2）A；C或E；氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；分解反應；放一團棉花；防止高錳酸鉀粉末進入導管；（3）撤離導管出水面；熄滅酒精燈；防止水被倒吸入試管，把熾熱的試管炸裂；（4）把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經收集滿；（5）B；可控制滴加液體的快慢，從而控制反應的快慢；不變；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；（6）過氧化氫．

點評 本題主要考查儀器的用途、反應表達式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發生裝置時，要考慮反應物的狀態、反應條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、能否和水發生化學反應、密度、能否和空氣中的物質發生化學反應等因素．