Question

2．实验室开放日，李老师给同学们准备了如图所示的实验装置．

（1）指出标号①②的仪器名称：①酒精灯，②试管．
（2）若实验室利用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，选择的发生装置是A（填序号），收集装置是C或E（填序号）．其化学反应文字表达式是氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气，化学反应基本类型是分解反应；若该装置用于高锰酸钾加热制取氧气，需要改进，做法是在试管口放一团棉花，目的是防止高锰酸钾的粉末随气流进入导管．
（3）若利用A和E制取氧气时，实验要结束前应先撤离导管出水面，然后熄灭酒精灯．其目的是防止水被倒吸入试管，把炽热的试管炸裂；．
（4）如何检验氧气已收集满？把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
（5）用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制氧气，选择的发生装置是B（填序号），若用图F所示装置代替此发生装置，其优点可控制滴加液体的快慢，从而控制反应的快慢．若其他条件不变，所用二氧化锰的量偏多，则制得氧气的质量是不变（填“偏大”“偏小”或“不变”），写出该反应的文字表达式：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（6）对比上述两种制氧方法，从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的反应物最好用过氧化氢（填“高锰酸钾”或“过氧化氢”）．

Answer 1

分析 （1）根据常用仪器的名称与用途进行分析；
（2）根据反应物的状态和反应条件选项发生装置；根据氧气的密度和溶解性选择收集装置；根据氯酸钾在加热、二氧化锰作催化剂的条件下生成氯化钾和氧气其化学反应文字表达式和化学反应基本类型即可；根据用加热高锰酸钾制氧气的注意事项分析；
（3）根据用加热高锰酸钾制取氧气时的注意事项进行分析；
（4）根据氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃进行分析；
（5）根据实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰反应写出制取氧气的文字表达式；根据反应物的状态和反应条件选择发生装置；从注射器可控制液体的滴加考虑此装置制取氧气的优点；二氧化锰的量多少不影响生成氧气的多少；
（6）根据反应的特点分析共同点并按照题目给定的条件进行评价．

解答 解：（1）标号仪器①是酒精灯；②是试管；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，是固体加热型反应，应选择的发生装置是A，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，故收集装置选择C或E；加热氯酸钾能分解生成氯化钾和氧气，属于分解反应，其化学反应文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；用加热高锰酸钾制氧气，试管口要放一团棉花，目的是防止高锰酸钾的粉末随气流进入导管；
（3）利用装置A制氧气，在结束实验时要先撤离导管出水面，再熄灭酒精灯，其目的是防止水被倒吸入试管，把炽热的试管炸裂；
（4）检验集气瓶内氧气是否集满的最好方法是：将木条带火星的一端放在集气瓶口，若木条复燃，说明已经收集满；
（5）用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制氧气，是固液常温下反应，可用B作为发生装置；若用图F所示装置代替此发生装置，其优点是可以控制液体的滴加速度，所以就控制了反应的快慢；此反应中的二氧化锰在反应前后性质和质量都不发生改变，而且它的多少也不会影响氧气生成的多少，所以，所制得的氧气质量不变；过氧化氢溶液制取氧气的文字表达为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（6）过氧化氢催化分解，常温即可进行，节能，简便，无污染；高锰酸钾和氯酸钾加热分解，需要加热，消耗能源；故实验室制取氧气的反应物最好用过氧化氢；
故答案为：（1）酒精灯；试管；（2）A；C或E；氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；分解反应；放一团棉花；防止高锰酸钾粉末进入导管；（3）撤离导管出水面；熄灭酒精灯；防止水被倒吸入试管，把炽热的试管炸裂；（4）把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；（5）B；可控制滴加液体的快慢，从而控制反应的快慢；不变；过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；（6）过氧化氢．

点评 本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写，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．