Question

16．化学是一门以实验为基础的科学，几位同学根据下列各实验装置图（如下图），设计和讨论了以下问题：

（1）万超同学说：“选择 A 与 D 组合成装置并在试管口加一团棉花可制取氧气，其反 应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．”
（2）周琦同学说：“利用过氧化氢溶液和二氧化锰在实验室制取 O₂，可选用装置 B，在该反应中二氧化锰起催化 作用，其中仪器①的名称为长颈漏斗 ．”
（3）文渊同学说：“C 装置装满水后可以收集并储存 O₂，需要 O₂时可用水将装置中 的 O₂排出，水应从a（填“a”或“b”）端通入．”
（4）东升同学说：“我看到课外资料上介绍，实验室可用块状硫化亚铁（FeS）与稀 硫酸在常温下反应制取硫化氢气体（H₂S）．硫化氢气体的密度比空气大，能溶于水形 成氢硫酸．”根据以上知识，我现在明白了：实验室制取硫化氢气体应选用的发生装 置和收集装置分别是B和F．
（5）已知有如下反应可以发生：HCl+NaOH=NaCl+H₂O，白色的硫酸铜粉末遇水 变蓝色．如下图所示，将锌粒放入盛有稀盐酸的容器中，反应发生一段时间后，给装 置 D 中的药品加热，稍后可见 E 中白色粉末变蓝．

①E 中白色粉末变蓝说明 D 中反应产物有H₂O生成，装置 D 中反应发生 一段时间后可观察到的现象是固体颗粒由黑变红．
②装置 C 的作用是干燥H₂．

Answer 1

分析 （1）根据装置的特点来确定制取氧气的药品和高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气分析解答；
（2）根据实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的原理和实验室常用仪器进行分析；
（3）根据水的密度比氧气的密度大进行分析；
（4）根据反应物的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方法；
（5）①白色的硫酸铜遇到水变蓝，据此可检验是否有水生成；根据进行解答；
②根据氢气与氧化铜的反应需要加热，则氢气必须是干燥的进行分析．

解答 解：（1）装置A适用于固体加热制取氧气，实验室常用加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气，如果用高锰酸钾加热制氧气时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；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；
故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）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，二氧化锰在此反应中起催化作用，图中仪器①的名称为长颈漏斗；
故答案为：催化；长颈漏斗；
（3）C置还可以收集和储备氧气，若要用水将装置中的氧气排出，因为水的密度比氧气的密度大，应将水从a端通入，把氧气从b端排出；
故答案为：a；
（4）实验室制取硫化氢气体是固体和液体反应，不需要加热，应选用的发生装置是B，硫化氢密度比空气大，能溶于水，故收集装置是F
故答案为：B；F；
（5）①白色的硫酸铜遇到水变蓝，所以E中白色粉末变蓝说明D中反应产物有H₂O生成；装置 D 中反应是氢气与氧化铜的反应，氢气将氧化铜还原生成单质铜，氧化铜为黑色，单质铜为红色，所以可观察到的现象是固体颗粒由黑变红；
故答案为：H₂O；固体颗粒由黑变红；
②制取的氢气中混有水，由于氢气与氧化铜的反应需要加热，所以需要用浓硫酸干燥氢气；
故答案为：干燥H₂．

点评 本考点主要考查了常用仪器的名称、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．