現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室制取氣體的部分裝置,請(qǐng)結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識(shí),回答有關(guān)問題。
A B C D E F G
(1)寫出圖中標(biāo)示的儀器名稱:① ,② 。
(2)用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置為 ,收集裝置為 。
(3)若用A裝置制取氧氣,寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。若通過排水量測(cè)定所收集到的氧氣體積,則可用裝置選用A、F、G,且各裝置的管口連接順序是:a→b→c→d,請(qǐng)?jiān)贔裝置圖內(nèi)畫出導(dǎo)管(“b”和“c”)的長(zhǎng)短情況 。如實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)F瓶中的水變紅了,則在A裝置組裝時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤是 ;
(4)用收集到的氧氣做細(xì)鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)瓶底炸裂,發(fā)生失誤的操作原因可能是 ,請(qǐng)寫出鐵在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式
(5)我區(qū)某中學(xué)王老師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)“一同學(xué)不慎碰倒裝滿氧氣的集氣瓶,迅速扶起后,瓶中剩余的氧氣仍能使帶火星的木條復(fù)燃”;對(duì)此,王老師讓該同學(xué)往集氣瓶裝入半瓶水,再用排水法收集1/2集氣瓶的氧氣,發(fā)現(xiàn)瓶中的氧氣也能使帶火星木條復(fù)燃。
①用下列方案收集“1/2集氣瓶的氧氣”,其中最合理的是____(填字母)。
②用排水法收集氣體時(shí),如何判斷集氣瓶中氣體已收集滿?答:__________。
③空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21%。本實(shí)驗(yàn)中,集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣約占總體積的__%,所以用“使帶火星木條復(fù)燃”來檢驗(yàn)集氣瓶中充滿氧氣的方法并不是完全可靠的。
(1)①長(zhǎng)頸漏斗 ②水槽 (2)B C或E (3)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 圖略(c管向下延伸至集氣瓶底部) 未在試管口放一團(tuán)棉花(合理即可) (4)集氣瓶底未放水或鋪一層沙(合理即可) 3Fe+2O2Fe3O4 (5)①a ②觀察到集氣瓶口旁有氣泡向外逸出 ③60.5
【解析】
試題分析:實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件進(jìn)行選擇,發(fā)集裝置應(yīng)根據(jù)所收集氣體的密度、溶解性、是否與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等方面進(jìn)行選擇,由于過氧化氫是液體,二氧化錳是固體且反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,所以應(yīng)選固液不加熱型裝置B,由于氧氣不易溶解于水且氧氣的密度比空氣略大,所以可以選擇向上排空氣法C或排水法E進(jìn)行收集;若用A裝置制取氧氣,從裝置特點(diǎn)需要加熱且試管口放置一團(tuán)棉花可知,這是利用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的,由于氧氣的密度比水的密度小,所以F裝置內(nèi)的b管應(yīng)剛剛露出橡皮塞,c管應(yīng)插到集氣瓶的底部,水變紅是因?yàn)樵嚬芸谖捶乓粓F(tuán)棉花團(tuán),使得高錳酸鉀顆粒隨氣流進(jìn)入到了水中而引起的;引起細(xì)鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)中集氣瓶炸裂的原因主要從集氣瓶底是否放一些水或鋪一層細(xì)砂方面進(jìn)行思考;在a、b、c三個(gè)收集1/2集氣瓶的氧氣的裝置中,b的導(dǎo)管口沒有放在集氣瓶中,收集不到氧氣,c的導(dǎo)管口伸集氣瓶太長(zhǎng),收集滿氣體向外拿出導(dǎo)氣管時(shí),會(huì)有一部分氧氣跑出,這兩個(gè)裝置都不科學(xué);用排水法收集氧氣時(shí),集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣收集滿時(shí),會(huì)在集氣瓶口處向外冒出氣泡,據(jù)此便可判斷氧氣已經(jīng)收集滿;收集1/2集氣瓶的氧氣的裝置中氧氣的體積分?jǐn)?shù):(1/2+1/2×21%)/1×100%=60.5%。
考點(diǎn):氧氣的制取,鐵在氧氣中的燃燒。
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