Question

14．某研究性学习小组欲利用下列装置进行氧气制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出带标号仪器的名称：①长颈漏斗，②集气瓶．
（2）若实验室用氯酸钾和催化剂二氧化锰加热制取较纯净的氧气，则选用的制取装置组合是AE，用此方法收集氧气是利用了氧气的物理性质．证明氧气已集满的现象是若用G装置收集氧气，则氧气从a端（填a或b）进入．该反应的化学方程式是2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）实验室用F装置制取氧气的优点是可以控制反应速率．该反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）选用B装置来制取氧气时，小明是“将二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的锥形瓶中”，小亮是“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的锥形瓶中”，为得到平稳的氧气流，小亮（填小明或小亮）的操作更好．
【实验反思】
在清洗试管中的反应物残留物时，有的同学发现水溶液出现紫红色，有的发现水溶液呈墨绿色（锰酸钾溶于水所致），且同时有黑色的粉末状固体．你对水溶液出现紫红色这一现象的解释是剩余的高锰酸钾粉末溶于水产生的，为了分离、回收反应残留物中的黑色粉末状固体，需对混合物溶液进行过滤．过滤操作时，需将圆形滤纸折叠．下列滤纸折叠过程图示中，正确的是乙（选填“甲”或“乙”）．

甲：A→B→D乙：A→B→C
有同学发现，将混合物溶液过滤后溶液仍然有些浑浊，请你写出一个可能的原因滤纸破损．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）依据氯酸钾制取氧气的反应物的状态和反应条件选择发生装置；根据收集较纯净的氧气用排水法；根据排水法收集氧气已满的现象进行分析；氯酸钾在二氧化锰的作用下生成氯化钾和氧气写出该反应的化学方程式；
（3）根据仪器特点分析装置优点；根据过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧写出气该反应的化学方程式；
（4）根据实验现象分析得出结论；
【实验反思】根据药品使用注意事项分析；
根据折叠滤纸的正确方法进行分析；
根据过滤后溶液仍然有些浑浊的原因进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是长颈漏斗，②是集气瓶；
（2）氯酸钾在加热下分解为氯化钾和氧气，因为反应物为固体，反应条件为加热，所以发生装置选A；氧气不易溶于水，可用排水法收集较纯净的氧气，故选用的制取装置组合是AE，证明氧气已集满的方法是：当集气瓶口有大气泡出现时说明已集满；用G装置排水法收集氧气，氧气从a端进入，将水从b端排出；该反应的化学方程式为：2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）F装置中的注射器可控制双氧水的滴加速度，从而控制反应速率；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）选用B装置来制取氧气时，将二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的锥形瓶中中时产生的氧气流不平稳，把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的锥形瓶中时产生的气流平稳，因此小亮的操作更好；
【实验反思】
（1）清洗试管中的反应物残留物时，由于试管内有剩余的高锰酸钾粉末能溶于水，因此会看到溶液呈紫红色；
过淽时滤纸折叠方法是对折再对折，然后打开，一边有三层滤纸，正确的是乙；
如经过滤后，滤液仍然浑浊，则可能的原因是：滤纸破损或液面高于滤纸边缘或仪器不干净；
故答案为：（1）长颈漏斗；集气瓶；（2）AE；当集气瓶口有大气泡出现时说明已集满；a；2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；（3）可以控制反应速率；2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（4）小亮；[实验反思]剩余的高锰酸钾粉末溶于水产生的；乙；滤纸破损．

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．