Question

8．实验室常用下列装置研究气体的制取性质，根据所学知识回答下列问题．

（1）若用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气，反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，发生装置应选B（填序号，下同）．收集装置应选C或E，二氧化锰在该反应中做催化剂．
（2）如果用A装置制氧气，反应的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管．
（3）按图F作细铁丝在氧气中燃烧的实验，事先在集气瓶中必须装少量水或细砂；目的是防止生成物溅落炸裂瓶底；观察到的现象有剧烈燃烧火星四射（只答一条）；其相关的化学方程式是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（4）可以用C方法收集氧气，主要利用氧气的性质是密度比空气大，应将收集满的集气瓶正放在桌面上．
（5）如果想收集一瓶较纯净的氧气，应选择的装置E．
（6）实验室加热氯酸钾制氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是产生氧气的速度较慢．

Answer 1

分析 （1）根据过氧化氢制取氧气的反应原理分析；根据过氧化氢制氧气的药品状态和反应条件分析选择发生装置，根据氧气的密度和溶解性选择收集装置；根据二氧化锰是催化剂分析；
（2）根据装置中有棉花说明是选用高锰酸钾制氧气，据此分析；
（3）根据铁丝在氧气中燃烧实验的现象和注意事项分析；
（4）根据向上排空气法收集氧气的原因分析；
（5）根据排水法收集气体较纯净但不干燥，排空气法收集的气体干燥但纯度稍低分析；
（6）根据二氧化锰的催化作用分析；

解答 解：（1）过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，反应用到的是固体的二氧化锰和液态的过氧化氢，不需要加热，所以要选择B装置来制取氧气，氧气的密度比空气大可以选用向上排空气法收集，氧气不易溶于水可以选择排水法收集，过氧化氢制氧气时加入二氧化锰是为了加快反应速率，二氧化锰做催化剂；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；B；C或E；催化剂；
（2）由图A中试管内有一团棉花，说明该装置是用于高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，在试管口加一团棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管；故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管；
（3）铁丝在氧气中燃烧实验时要在集气瓶底放少量水或细砂，防止生成的四氧化三铁熔化溅落炸裂瓶底；铁丝燃烧时，剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体；故填：少量水或细砂；防止生成物溅落炸裂瓶底；剧烈燃烧火星四射（或放出大量热；生成黑色固体）；
（4）氧气密度比空气大，所以可以用向上排空气法收集，收集满的氧气要盖好玻璃片，正放在桌面上；故填：密度比空气大；正；
（5）排水法收集的气体纯度较高，所以要收集纯净的氧气要选用排水法，故填：E；
（6）二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，反应中如不加二氧化锰，反应速度较慢，故填：产生氧气速度较慢．

点评 本题主要考查仪器的用途、文字表达式的书写，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．