Question

研究性學(xué)習(xí)小組選擇下列某些儀器制取氣體．
（1）寫出儀器名稱a

試管

   b

水槽

；
（2）該小組同學(xué)用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣．寫出該反應(yīng)的文字或符號表達式：

高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

，此時發(fā)生裝置應(yīng)該選用上圖中的

A

，收集氧氣的裝置可以用

C或E

．
（3）A裝置中試管口略向下傾斜的原因是

防止冷凝水倒流到熱的試管底部而使試管破裂

．
（4）實驗結(jié)束，先

將導(dǎo)管移出水面

，再

熄滅酒精燈

，防止水槽中的水倒流使試管破裂．
（5）若分解過氧化氫制取氧氣，供選用的裝置如圖，要得到平穩(wěn)的氣流，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是

甲

（選填“甲”或“乙”）；
（6）實驗室常用硫化亞鐵固體與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制硫化氫氣體和硫酸亞鐵．硫化氫氣體是無色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，能溶于水．由此可推知：實驗室制取硫化氫氣體時，裝置的組合應(yīng)選用圖2所示的（填代號）

BE

裝置．
（7）世界首個模擬火星之旅“火星-500”全封閉試驗，與2010年6月3日在俄羅斯啟動，6名來自俄羅斯、中國、法國等國的志愿者將在模擬密封艙內(nèi)生活520個日夜．看到相關(guān)報告后，某化學(xué)興趣小組，開展了模擬“為志愿者在密封艙內(nèi)生活設(shè)計供氧方案”活動．并設(shè)計了如下方案①加熱高錳酸鉀；②電解水；③過氧化鈉+二氧化碳→碳酸鈉+氧氣 
你認為，最適合于在模擬密封艙內(nèi)制氧氣的方案是（填序號）

③

；與其他方法相比；這種方法的優(yōu)點是

不需要加熱和消耗能源，且能夠?qū)⑷撕粑�出來的二氧化碳加以利用，維持艇內(nèi)空氣成分的相對穩(wěn)定

．

Answer 1

分析：（1）熟悉常見儀器，了解它們的名稱；
（2）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，可根據(jù)反應(yīng)物是高錳酸鉀，反應(yīng)條件是加熱，寫出符號表達式；根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)是固體，反應(yīng)條件是加熱，選擇實驗發(fā)生裝置；再根據(jù)氧氣的密度大于空氣的密度，又不易溶于水，選擇收集裝置；
（3）根據(jù)實驗的注意事項分析考慮；
（4）為防止水通過導(dǎo)管流入試管，應(yīng)先撤去導(dǎo)管，再熄滅酒精燈；
（5）注射器可控制注入雙氧水的速度，即可控制反應(yīng)速率使氣流產(chǎn)生的平穩(wěn)；
（6）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇實驗發(fā)生裝置；再根據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置；
（7）根據(jù)每個反應(yīng)的特點分析，在潛艇中制氧氣，需要考慮實際情況，要本著方便快捷，節(jié)約能源等原則來反應(yīng)．

解答：解：（1）依據(jù)實驗室常用儀器的認識解決此題，a是試管，b是水槽．故答案為：試管；水槽；
（2）加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣反應(yīng)的文字表達式為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；制取氧氣的反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)條件是加熱，因此發(fā)生裝置應(yīng)該選用上圖中的A；因氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，因此可以用向上排空氣法或排水法收集氧氣，收集氧氣的裝置可以用C或E．故答案為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；A；C或E；
（3）A裝置中試管口略向下傾斜的原因是：防止冷凝水倒流到熱的試管底部而使試管破裂．故答案為：防止冷凝水倒流到熱的試管底部而使試管破裂；
（4）實驗結(jié)束后應(yīng)先把導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進入試管，使試管炸裂．故答案為：將導(dǎo)管移出水面；熄滅酒精燈；
（5）若分解過氧化氫制取氧氣，則選用裝置甲可得到平穩(wěn)的氧氣流，因為注射器可控制注入雙氧水的速度，即可控制反應(yīng)速率，故答案為：甲；
（6）實驗室常用硫化亞鐵固體與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制硫化氫氣體和硫酸亞鐵，屬于固液在常溫下反應(yīng)制取氣體，發(fā)生裝置應(yīng)選B；硫化氫氣體是無色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，能溶于水，因此收集裝置應(yīng)選向上排空氣法收集，故答案為：BE；
（7）①加熱高錳酸鉀實驗裝置復(fù)雜，且需要加熱；②電解水消耗大量的能源，裝置較復(fù)雜；③過氧化鈉+二氧化碳→碳酸鈉+氧氣不需要加熱和消耗能源，在常溫下就能進行，且能夠?qū)⑷撕粑�出來的二氧化碳加以利用，維持艇內(nèi)空氣成分的相對穩(wěn)定．故答案為：③；不需要加熱和消耗能源，且能夠?qū)⑷撕粑�出來的二氧化碳加以利用，維持艇內(nèi)空氣成分的相對穩(wěn)定．

點評：本題考查學(xué)生根據(jù)用實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的實驗裝置和操作步驟進行分析解題的能力．發(fā)生裝置主要取決于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，收集裝置主要取決于氣體的密度、溶水性、是否有毒、是否與水反應(yīng)、是否與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)等．