Question

3．请根据如图1的实验装置图回答问题：

（1）写出仪器a、b的名称．a是酒精灯；b是分液漏斗．
（2）若用B装置制氧气，反应的符号表达式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，若用排水法收集氧气，要把集满氧气的集气瓶转移到桌面上的具体操作是在水中用玻璃片盖住集气瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上．
（3）甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷．制取甲烷的发生装置应选择A（填装置编号，下同），收集装置应选D或E；
（4）图2是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶A里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
Ⅰ、白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降后上升；若实验非常成功，最终集气瓶A中水的体积约为70mL．
Ⅱ、集气瓶A里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？a b c（填写序号，多选题）
a．加快集气瓶冷却
b．液封导气管末端以防气体逸出
c．缓冲集气瓶内气压的．

Answer 1

分析 （1）熟悉常见仪器，了解名称；
（2）根据气体制取方法和所给仪器来选择药品；根据确定的药品写出化学方程式；必须在水下盖上玻璃片移出水面后要正放在桌面上解答；
（3）据反应物状态和反应条件选择发生装置，据气体密度和溶解性选择收集装置；
（4）Ⅰ、白磷燃烧放出热量，所以开始燃烧到结束实验，集气瓶中的气体受热膨胀而是集气瓶中液体进入烧杯中，然后集气瓶冷却后，氧气被消耗而使集气瓶中压强减小，从而使烧杯中的水进入集气瓶中，可以据此解答该题；根据进入的水的体积可以知道氧气的体积，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，可以据此解答该题；
Ⅱ、集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中可以加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出并且能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，可以据此解答该题．

解答 解：（1）图中①是酒精灯；②分液漏斗；
（2）由于没有酒精灯，制氧气时不能加热，所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，所以化学方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．把集气瓶转移到桌面上的操作是在水中用玻璃片盖住集气瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上；
（3）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，属于固体加热型，故选发生装置A，甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，所以可用向下排空气法或排水法收集；
（4）Ⅰ、白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，燃烧时放出大量的热，集气瓶中的压强增大，导致集气瓶中的水被压入烧杯，冷却过程中，集气瓶中的压强减小，在外界大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，由于集气瓶中的氧气被消耗，最后进入集气瓶中的水会多于50mL，瓶内水面的变化是先减少，后上升；白磷燃烧放出热量，所以开始燃烧到结束实验，集气瓶中的气体受热膨胀而是集气瓶中液体进入烧杯中，然后集气瓶冷却后，氧气被消耗而使集气瓶中压强减小，从而使烧杯中的水进入集气瓶中，集气瓶的容积为150mL，在加入50mL水后剩余的容积为100mL，而氧气约占空气体积的五分之一，所以反应完全并冷却后进入集气瓶的水的体积为20mL，故最终集气瓶中水的体积为：50mL+20mL=70mL；
Ⅱ、在集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中可以加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出并且能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，故正确的是abc．
答案：
（1）①是酒精灯；②分液漏斗；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在水中用玻璃片盖住集气瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上；
（3）A；D或E；
（4）Ⅰ、先下降后上升；70；Ⅱ、abc

点评 本题主要考查了学生对装置选取、反应原理和实验室制取氧气的方法的相关知识，了解对应知识才能灵活解答．通过回答本题知道了根据所给仪器来选择制取气体的方法，发生装置的选择方法，掌握了实验室制取氧气的反应原理．