Question

17．实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：

（1）这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，其中错误装置是E （填序号）．
（2）图示中仪器①的作用加热；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可以选择A作发生装置，但要对A装置进行改进，改进的方法是在试管口塞一团棉花；实验室若用B装置制取氧气，则该反应的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（3）装药品之前，如何检查A装置的气密性？
（4）乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小、不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔．你认为制取乙炔应选择的发生装置是B；收集装置是D．
（5）装置A、B都可以用来制取氧气，比较这两个装置的不同，则B装置的优点是不用加热．
（6）已知氧气的密度为1.429g/L，氮气的密度为1.251g/L，试计算空气中氧气与氮气的质量比．

Answer 1

分析 （1）为了排尽集气瓶中的空气，导管应该尽量接近集气瓶底部；
（2）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法； 高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气； 为了防止高锰酸钾进入导管，通常在试管口塞一团棉花，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气；
（3）设法使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段，简述出检查装置气密性的这个操作过程即可解答本题；
（4）根据实验室制取乙炔的反应物是固体和液体，反应条件是常温，乙炔密度比空气略小、不溶于水的气体进行分析；
（5）根据高锰酸钾制取氧气的反应条件是加热，过氧化氢制取氧气的反应条件是常温进行分析；
（6）根据氧气的密度为1.429g/L，氮气的密度为1.251g/L，以及空气中氧气和氮气的体积分数进行分析．

解答 解：（1）E装置中，导管伸入集气瓶太短，不利于排尽里面的空气，会使收集的气体不纯，因此E装置是错误的；
（2）①的名称是酒精灯，常用作热源；实验室用高锰酸钾来制取氧气需要加热，应该用A装置作为发生装置；为了防止高锰酸钾进入导管，需要在试管口塞一团棉花；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）装药品之前，检查A装置的气密性的方法是：把试管和带导管的橡皮塞连接，将导管一端伸入水中，用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好；
（4）实验室制取乙炔的反应物是固体和液体，反应条件是常温，乙炔密度比空气略小、不溶于水的气体，所以制取乙炔应选择的发生装置是B；收集装置是D；
（5）高锰酸钾制取氧气的反应条件是加热，过氧化氢制取氧气的反应条件是常温，所以装置A、B都可以用来制取氧气，比较这两个装置的不同，则B装置的优点是不用加热；
（6）氧气的密度为1.429g/L，氮气的密度为1.251g/L，所以空气中氧气与氮气的质量比是：（1.429g/L×21%V）：（1.251g/L×78%V）=5：16．
故答案为：（1）E；
（2）加热，在试管口塞一团棉花，过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）把试管和带导管的橡皮塞连接，将导管一端伸入水中，用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好；
（4）B，D；
（5）不用加热；
（6）5：16．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．