Question

6．以下是研究实验室制取氧气的装置图，请按要求回答下列问题．

（1）写出图中标号仪器的名称：①酒精灯；②锥形瓶．
（2）实验室用氯酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A（填字母序号，下同），若要收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是E．用该装置收集氧气的依据是氧气密度比空气大，检验氧气是否集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满．该反应的文字表达式是：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
在加热氯酸钾制取氧气的过程中，发现产生氧气的速率很慢，经检查不是氯酸钾变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是：没有放催化剂
（3）若改用高锰酸钾制氧气，需要在A装置上进行什么改进？需要在试管口放一团棉花目的是防止高锰酸钾粉末进入导管
（4）实验室用B发生装置制氧气，反应原理的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，该装置的优点是不用加热
（5）同学们利用B和F装置，通过排水量来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量准确），其主要原因是温度没有恢复到室温就开始读数
（6）若用图H所示医用塑料袋排空气法收集氢气，则氢气导入端为b（填“a”或“b”）
（7）若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选用气体的收集装置中的C（填装置序号），理由是：二氧化硫有毒，需要用水吸收
（8）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置C（填字母序号），说明一氧化氮已收集满的现象是集气瓶口有气泡冒出．用该方法收集气体后，发现收集的气体不纯，可能原因是集气瓶没有装满水．

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）根据实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，向上排空气法收集的氧气干燥，氧气有助燃性，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气进行分析；
根据二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，可以加快氯酸钾的分解速率进行分析；
（3）根据实验室用高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管进行分析；
（4）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应条件是常温、催化剂进行分析；
（5）根据通过排水量来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大，其主要原因是：温度没有恢复到室温就开始读数进行分析；
（6）根据氢气密度比空气小进行分析；
（7）根据硫和氧气反应生成的二氧化硫有毒，需要用水吸收进行分析；
（8）根据一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是酒精灯，②是锥形瓶；
（2）实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以应选用的发生装置是A，氧气密度比空气大，向上排空气法收集的氧气干燥，所以要收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是E，氧气有助燃性，所以检验氧气是否集满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，可以加快氯酸钾的分解速率，所以在加热氯酸钾制取氧气的过程中，发现产生氧气的速率很慢，可能的原因是：没有放催化剂；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，该反应的反应条件是常温、催化剂，所以该装置的优点是：不用加热；
（5）通过排水量来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大，其主要原因是：温度没有恢复到室温就开始读数；
（6）氢气密度比空气小，所以用图H所示医用塑料袋排空气法收集氢气，则氢气导入端为b；
（7）硫和氧气反应生成的二氧化硫有毒，需要用水吸收，所以最好选用气体的收集装置中的C，理由是：二氧化硫有毒，需要用水吸收；
（8）一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，所以收集一氧化氮气体时应选用图中装置C，说明一氧化氮已收集满的现象是：集气瓶口有气泡冒出，用该方法收集气体后，发现收集的气体不纯，可能原因是：集气瓶没有装满水．
故答案为：（1）酒精灯，锥形瓶；
（2）A，E，氧气密度比空气大，把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满，氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气，没有放催化剂；
（3）需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；
（4）过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，不用加热；
（5）温度没有恢复到室温就开始读数；
（6）b；
（7）C，二氧化硫有毒，需要用水吸收；
（8）C，集气瓶口有气泡冒出，集气瓶没有装满水．

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．