Question

研究性学习小组选择下列某些仪器制取气体．
（1）写出仪器名称a______　 b______；
（2）该小组同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气．写出该反应的文字或符号表达式：______，此时发生装置应该选用上图中的______，收集氧气的装置可以用______．
（3）A装置中试管口略向下倾斜的原因是______．
（4）实验结束，先______，再______，防止水槽中的水倒流使试管破裂．
（5）若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如图，要得到平稳的气流，应选用的发生装置是______（选填“甲”或“乙”）；
（6）实验室常用硫化亚铁固体与稀硫酸在常温下反应制硫化氢气体和硫酸亚铁．硫化氢气体是无色有刺激性气味的有毒气体，它的密度比空气大，能溶于水．由此可推知：实验室制取硫化氢气体时，装置的组合应选用图2所示的（填代号）______装置．
（7）世界首个模拟火星之旅“火星-500”全封闭试验，与2010年6月3日在俄罗斯启动，6名来自俄罗斯、中国、法国等国的志愿者将在模拟密封舱内生活520个日夜．看到相关报告后，某化学兴趣小组，开展了模拟“为志愿者在密封舱内生活设计供氧方案”活动．并设计了如下方案①加热高锰酸钾；②电解水；③过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气
你认为，最适合于在模拟密封舱内制氧气的方案是（填序号）______；与其他方法相比；这种方法的优点是______．

Answer 1

解：（1）依据实验室常用仪器的认识解决此题，a是试管，b是水槽．故答案为：试管；水槽；
（2）加热高锰酸钾的方法制取氧气反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；制取氧气的反应物都是固体，反应条件是加热，因此发生装置应该选用上图中的A；因氧气的密度比空气大，不易溶于水，因此可以用向上排空气法或排水法收集氧气，收集氧气的装置可以用C或E．故答案为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；A；C或E；
（3）A装置中试管口略向下倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂．故答案为：防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂；
（4）实验结束后应先把导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂．故答案为：将导管移出水面；熄灭酒精灯；
（5）若分解过氧化氢制取氧气，则选用装置甲可得到平稳的氧气流，因为注射器可控制注入双氧水的速度，即可控制反应速率，故答案为：甲；
（6）实验室常用硫化亚铁固体与稀硫酸在常温下反应制硫化氢气体和硫酸亚铁，属于固液在常温下反应制取气体，发生装置应选B；硫化氢气体是无色有刺激性气味的有毒气体，它的密度比空气大，能溶于水，因此收集装置应选向上排空气法收集，故答案为：BE；
（7）①加热高锰酸钾实验装置复杂，且需要加热；②电解水消耗大量的能源，装置较复杂；③过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气不需要加热和消耗能源，在常温下就能进行，且能够将人呼吸出来的二氧化碳加以利用，维持艇内空气成分的相对稳定．故答案为：③；不需要加热和消耗能源，且能够将人呼吸出来的二氧化碳加以利用，维持艇内空气成分的相对稳定．
分析：（1）熟悉常见仪器，了解它们的名称；
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，可根据反应物是高锰酸钾，反应条件是加热，写出符号表达式；根据反应物的状态是固体，反应条件是加热，选择实验发生装置；再根据氧气的密度大于空气的密度，又不易溶于水，选择收集装置；
（3）根据实验的注意事项分析考虑；
（4）为防止水通过导管流入试管，应先撤去导管，再熄灭酒精灯；
（5）注射器可控制注入双氧水的速度，即可控制反应速率使气流产生的平稳；
（6）根据反应物的状态和反应条件选择实验发生装置；再根据气体的密度和溶解性选择收集装置；
（7）根据每个反应的特点分析，在潜艇中制氧气，需要考虑实际情况，要本着方便快捷，节约能源等原则来反应．
点评：本题考查学生根据用实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气的实验装置和操作步骤进行分析解题的能力．发生装置主要取决于反应物的状态和反应条件，收集装置主要取决于气体的密度、溶水性、是否有毒、是否与水反应、是否与空气中的物质反应等．