Question

15．工业上常用分离空气的方法制取氧气，实验室常用物质分解的方法制取氧气．请结合下列装置示意图回答问题：

（1）工业制氧气是物理（填“物理”或“化学”）变化．写出图1中代号①所指仪器的名称酒精灯．
（2）写出实验室用一种纯净物选择A装置制取氧气的化学反应方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，若要得到较为纯净的该气体，你选用的收集装置的是E（填字母代号）；确定气体已经集满的时机是集气瓶口有大量气泡冒出时．
（3）把分别盛满甲、乙、丙 三种气体的试管倒插在盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到图2所示的现象．下列分析正确的是BD（填字母代号）．
A．甲、乙、丙气体都易溶于水       B．甲气体比乙气体更易溶于水
C．不可用排空气法收集甲气体        D．可以采用排水集气法收集丙气体
（4）检查B装置气密性的方法是将装置中导管上的胶皮管用弹簧夹夹住，向长颈漏斗中注水至形成一段液柱，一段时间后若液柱不下降，即可证明装置不漏气． B装置长颈漏斗的下端管口应浸在液面以下，原因是防止生成的气体从长颈漏斗逸出．
（5）氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体，其密度比空气的密度小，在实验室中常用锌粒和稀硫酸反应制取，实验室制取氢气的发生装置是B（填字母代号）；收集装置是C（或E）．

Answer 1

分析 （1）工业制取氧气是据氮气和氧气的沸点不同将气体分离出来，无新物质生成，属于物理变化；据常用仪器回答；
（2）根据高锰酸钾属于纯净物，实验室中可以用加热分解高锰酸钾的方法制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；以及两种收集氧气方法的利弊进行分析；
（3）试管内液面上升，说明气体溶于水，据此判断收集方法；
（4）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性；
（5）根据实验室制取氢气的反应物状态、反应条件、氢气的性质可以选择发生装置和收集装置．

解答 解：（1）工业制取氧气是据氮气和氧气的沸点不同将气体分离出来，无新物质生成，属于物理变化；标号仪器是用来加热的酒精灯；
（2）高锰酸钾属于纯净物，实验室用一种纯净物制取氧气，是利用的加热高锰酸钾的方法，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的方程式是：
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；排水法收集的氧气纯净，向上排空气法收集的氧气干燥，所以要收集较为纯净的氧气最好选用E装置；确定气体已经集满的时机是集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已满；
（3）观察图示可以看出：甲、乙试管倒插在盛有水的烧杯中，一段时间后，均有液体进入，说明这两种气体均能溶于水，且甲中进入的水的量大于乙，说明甲比乙更易溶于水，丙试管中无液体进入，说明不溶于水，故可用排水法收集的是丙气体；
（4）检查B装置气密性的方法是：将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，向长颈漏斗中注水至形成一段液柱，一段时间后若液柱不下降，即可证明装置不漏气；B装置长颈漏斗的下端管口应浸在液面以下，原因是防止生成的气体从长颈漏斗逸出；
（5）实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸反应，不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
氢气的密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用C装置收集，氢气不溶于水，可以用排水法收集，即用E装置收集；
故答案为：（1）物理；酒精灯；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；E；集气瓶口有大量气泡冒出时；
（3）BD；
（4）将装置中导管上的胶皮管用弹簧夹夹住，向长颈漏斗中注水至形成一段液柱，一段时间后若液柱不下降，即可证明装置不漏气；防止生成的气体从长颈漏斗逸出；
（5）B；C（或E）．

点评 本题主要考查常用气体的反应原理、装置的选取方法；正确书写化学方程式，并会应用所学知识分析解答相关问题才能正确解答．