Question

仔细观察图，完成整个探究活动！

研究性学习小组的同学在王老师的指导下进行探究“气体的制取及性质”实验．
硫化氢（H₂S）是一种有刺激性气味、有毒的、密度比空气大的无色气体，能溶于水．实验室通常用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取它．
（1）实验室制取H₂S选择的发生装置是甲，此装置中小试管的作用是

形成液封

．
（2）实验室常用一种暗紫色固体经加热制取氧气，应选的发生装置是

乙

（填装置序号），反应的化学符号表达式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，该反应属于

分解

反应．
（3）欲收集H₂S，应选择收集装置

丙

（填“丙”或“丁”），气体从

a

端导入．（填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”）
（4）戊装置可用来测量生成的H₂S气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是

防止硫化氢气体溶于水中

．
（5）小欢利用“过氧化氢溶液和二氧化锰”来制氧气．我和小欢讨论后，对乙装置做了

去掉酒精灯，试管垂直固定在铁架台上

的改动后，就顺利完成了制取氧气的实验．
（6）实验课上同学们用改动后的装置，用过氧化氢溶液和二氧化锰混合来制取并收集氧气的实验中，有一组同学合作实验过程中，胶塞突然弹飞，并有少量的液体溅到实验台和衣服上．就此异常现象三名同学探究如下：
[问题]为什么胶塞会突然弹飞？
[查阅资料]①容器内瞬间产生气体过多，压强过大，可能导致胶塞弹飞．②化学反应速率与反应物的浓度、接触面积、温度、催化剂等因素有关．
[猜想]甲同学：导气管堵塞或弯折造成．
乙同学：过氧化氢溶液用量过多造成的．
丙同学：过氧化氢溶液中溶质质量分数（即：浓度）过大造成的．
[分析验证]通过检查实验装置发现导管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功的小组同学交流，得知各小组所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数均相同．于是他们否定了两名同学的猜想．请你设计实验，验证另一名同学的猜想是导致本次实验胶塞弹飞的主要原因．

实验步骤	实验现象和结论
取两支试管分别等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液	过氧化氢溶液多的反应剧烈，因此过氧化氢多，瞬间产生的气体多

[交流反思]老师建议他们可以通过改进发生装置的方法，避免胶塞弹飞．你认为如何改进？

换成一容积大的反应容器（如用广口瓶、烧瓶、锥形瓶等）或用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体

．

Answer 1

分析：制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，对乙装置做的改进是：去掉酒精灯，试管垂直固定在铁架台上后，就可以利用“过氧化氢溶液和二氧化锰”来制氧气；如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾固体是紫黑色．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取H₂S选择的发生装置是甲，不需要加热，此装置中小试管的作用是形成液封；欲收集H₂S，应选择收集装置丙装置，气体从a端进入，因为硫化氢气体的密度比空气的密度大；戊装置可用来测量生成的H₂S气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是：防止硫化氢气体溶于水中；要设计实验证明与过氧化氢溶液的用量有关，可以设计实验使用不同量的过氧化氢溶液，进行实验；取两支试管分别等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液；过氧化氢溶液多的反应剧烈，因此过氧化氢多，瞬间产生的气体多；为避免橡皮塞被弹飞，可以换成容积大的容器，或者改成分液漏斗等控制液体的量．

解答：解：（1）实验室制取H₂S选择的发生装置是甲，不需要加热，此装置中小试管的作用是形成液封；故答案为：形成液封
（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾固体是紫黑色；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平，属于分解反应；故答案为：乙；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；分解；
（3）欲收集H₂S，应选择收集装置丙装置，气体从a端进入，因为硫化氢气体的密度比空气的密度大；故答案为：丙；a
（4）戊装置可用来测量生成的H₂S气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是：防止硫化氢气体溶于水中；故答案为：防止硫化氢气体溶于水中
（5）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，对乙装置做的改进是：去掉酒精灯，试管垂直固定在铁架台上后，就可以利用“过氧化氢溶液和二氧化锰”来制氧气；故答案为：去掉酒精灯，试管垂直放在铁架台上
（6）要设计实验证明与过氧化氢溶液的用量有关，可以设计实验使用不同量的过氧化氢溶液，进行实验；取两支试管分别等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液；过氧化氢溶液多的反应剧烈，因此过氧化氢多，瞬间产生的气体多；为避免橡皮塞被弹飞，可以换成容积大的容器，或者改成分液漏斗等控制液体的量；为避免橡皮塞被弹飞，可以换成容积大的容器，或者改成分液漏斗等控制液体的量，故答案为：取两支试管分别等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液；过氧化氢溶液多的反应剧烈，因此过氧化氢多，瞬间产生的气体多；换成一容积大的反应容器（如用广口瓶、烧瓶、锥形瓶等）或用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体；

点评：本考点主要考查气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和实验设计等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．