Question

3．如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置．

请回答下列问题：
（1）指出以上装置中仪器的名称：①铁架台；②锥形瓶．
（2）实验室用加热高锰酸钾制取氧气，选择AD或AF装置作为气体制取装置，该装置的不足之处是试管口没有塞一团棉花．装置F可以用来收集氧气，当气泡均匀、连续冒出时开始收集氧气，当气泡从集气瓶口向外逸出时表示氧气已经收集满．实验结束时先移导管后熄灭酒精灯的目的是防止水倒流入试管．
（3）实验室装置B制取二氧化碳，仪器②中加入的药品为大理石或石灰石，长颈漏斗中加入的药品为稀盐酸，选用D（填序号）作收集二氧化碳的装置．如需随时控制气体的速度并节约药品，发生装置最好选用C（填序号）．检查实验装置B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浸没长颈漏斗末端，继续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．
（4）若使用装置E用排空气法收集二氧化碳，则气体应从a（填“a”或“b”）端通入；若使用装置E用排水法收集氧气，先将集气瓶注满水，再将气体从b（填“a”或“b”）端通入．
（5）写出实验室用装置C来制取氧气的文字表达式：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．装置C与装置B相比具有的优点是．能够控制反应速率．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；      
（2）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； 
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳； 
二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
（4）根据气体的性质可以判断收集的方法；
（5）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气．

解答 解：（1）①是铁架台；②是锥形瓶．
故填：铁架台；锥形瓶．
（2）实验室用加热高锰酸钾制取氧气，应该用A装置作为发生装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用F装置收集；
该装置的不足之处是试管口没有塞一团棉花；
装置F可以用来收集氧气，当气泡均匀、连续冒出时开始收集氧气，当气泡从集气瓶口向外逸出时表示氧气已经收集满．实验结束时先移导管后熄灭酒精灯的目的是防止水倒流入试管，从而防止炸裂试管．
故填：AD或AF；试管口没有塞一团棉花；气泡均匀、连续冒出；气泡从集气瓶口向外逸出；防止水倒流入试管．
（3）实验室装置B制取二氧化碳，仪器②中加入的药品为大理石或石灰石，长颈漏斗中加入的药品为稀盐酸；
二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；
如需随时控制气体的速度并节约药品，发生装置最好选用C，因为C中的注射器可以控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
检查实验装置B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浸没长颈漏斗末端，继续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．
故填：大理石或石灰石；稀盐酸；D；C；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浸没长颈漏斗末端，继续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．
（4）若使用装置E用排空气法收集二氧化碳，因为二氧化碳密度比空气大，则气体应从a端通入；
若使用装置E用排水法收集氧气，先将集气瓶注满水，再将气体从b端通入．
故填：a；将集气瓶注满水；b．
（5）实验室用装置C来制取氧气不需要加热，应该是利用过氧化氢制取氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
装置C与装置B相比具有的优点是能够控制反应速率．
故填：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；能够控制反应速率．

点评 本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．