Question

9．结合下列实验装置图回答问题：

（1）写出仪器的名称：④锥形瓶   ⑤水槽
（2）①实验室用氯酸钾和二氧化锰作为原料制取氧气，选择的发生装置是A；发生反应的化学方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
②若改用高锰酸钾制取氧气，需改进装置，在试管口塞一团棉花，发生反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）如果用过氧化氢溶液制取氧气可以选用的发生装置是：B，则发生反应的化学方程式为2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；为了控制反应的速率，可以将该装置中的长颈漏斗改为分液漏斗．
（4）二氧化碳是一种能溶于水的气体，密度比空气大，实验室中常用固体碳酸钙与液体稀盐酸反应来制取二氧化碳，发生装置用B装置，收集装置用C装置（在C、D、E中选择），若使用装置H收集二氧化碳，则气体应从e（填“e”或“f”）通入；
（5）利用装置F（装满水）、G收集氧气并测量其体积，则接口的顺序为（填b、c、d）：
c→b→d
（6）用C装置做铁丝在氧气中燃烧的实验，应该在集气瓶里预留少量水或者细砂，目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，发生反应的化学方程式为3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（7）用C装置做硫在氧气中燃烧的实验，应该在集气瓶里放入少量水，目的是吸收二氧化硫，防止污染空气，发生反应的化学方程式为S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和作用进行分析；
（2）①根据二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气是固体加热，选取发生装置；根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气写出反应的化学方程式；
②根据实验室用高锰酸钾制取氧气时的注意事项和高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析；
（3）根据实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时不需要加热选择发生装置即可；根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；根据分液漏斗可以控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率进行分析；
（4）根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集装置；根据二氧化碳的密度比空气大进行分析；
（5）根据氧气的密度比水小进行分析；
（6）根据铁丝在氧气中燃烧时的注意事项和铁燃烧生成四氧化三铁分析解答；
（7）根据硫燃烧生成二氧化硫是有毒气体分析解答．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：④是锥形瓶，⑤是水槽；
通过分析题中所指仪器的作用可知，①是酒精灯；
（2）①利用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气是固体加热，因此选取发生装置为A；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
②用高锰酸钾加热制取氧气时，为了防止高锰酸钾粉末进入导气管，可在试管口加放一团棉花；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时不需要加热，所选用的发生装置是B装置；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；分液漏斗可以控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率，为了控制反应的速率，可以将该装置中的长颈漏斗改为分液漏斗；
（4）实验室制取二氧化碳，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，因此选取发生装置为B；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故收集装置用C装置；因为二氧化碳的密度比空气大，故用向下排空气法收集，二氧化碳应从短导管进入；
（5）利用F（装满水）、G可以制取氧气并测量氧气的体积，要短管进入，长管出，因为氧气的密度比水小，则接口的顺序为：c；b；d；
（6）铁丝在氧气中燃烧，生成了四氧化三铁，生成物如果直接落到瓶底，会炸裂瓶底；所以加水可以防止熔融物溅落炸裂瓶底；铁燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（7）由于硫燃烧生成的二氧化硫有毒，能污染空气，所以硫在氧气中燃烧时也要预先在集气瓶中加入少量的水，其作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，硫在氧气中燃烧的化学方程式为：S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂．
故答案为：（1）锥形瓶；水槽；（2）①A；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；②棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（3）B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；长颈漏斗；分液漏斗；（4）B；C；e；（5）c；b；d；（6）防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；（7）吸收二氧化硫，防止污染空气；S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、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检查装置的气密性等，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．