Question

如圖是實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的裝置圖．請(qǐng)回答：

（1）寫出A圖中帶標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①

酒精燈

 ②

鐵架臺(tái)

．
（2）在加熱條件下用高錳酸鉀制取并收集比較純凈的氧氣，應(yīng)選用上圖中的

A

裝置（發(fā)生裝置）和

F

裝置（收集裝置）． （填代號(hào)，下同）；其文字表達(dá)式為

高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

．
（3）在常溫下制取少量的氧氣，應(yīng)選用上圖中的

B

作為發(fā)生裝置．其文字表達(dá)式又為

過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣

，屬于

分解

反應(yīng)．若用C裝置采用排水法收集氧氣，進(jìn)氣口為

b

（填a或b）．
（4）甲、乙、丙三名同學(xué)用所選裝置合作實(shí)驗(yàn)過程中，橡皮塞突然彈飛，并有少量的液體濺到實(shí)驗(yàn)臺(tái)和衣服上．就此異�，F(xiàn)象三名同學(xué)探究如下：
【問題】為什么橡皮塞瞬間會(huì)突然彈飛呢？
【查閱資料】
①容器內(nèi)瞬間產(chǎn)生氣體過多，壓強(qiáng)過大．可能導(dǎo)致橡皮塞彈飛；
②化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度、接觸面積、溫度、催化劑等因素有關(guān)．
【猜想】
甲同學(xué)：導(dǎo)氣管堵塞或彎折造成的．乙同學(xué)：過氧化氫溶液用量過多造成的．
丙同學(xué)：過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)過大造成的．
【分析驗(yàn)證】
通過檢查實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管沒有堵塞、彎折的情況；與實(shí)驗(yàn)成功的小組同學(xué)交流，得知各小組所用過氧化氫溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同．于是他們否定了

甲和丙

兩名同學(xué)的猜想．請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證另一名同學(xué)的猜想是導(dǎo)致本次實(shí)驗(yàn)橡皮塞彈飛的主要原因．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論

【交流反思】
老師建議他們可以通過改進(jìn)發(fā)生裝置的方法，避免橡皮塞彈飛．你對(duì)所選的發(fā)生裝置有何改進(jìn)設(shè)想？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)常見儀器的名稱進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，根據(jù)氣體性質(zhì)選擇收集裝置，根據(jù)文字表達(dá)式的寫法寫出表達(dá)式；
（3）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，根據(jù)文字表達(dá)式的寫法寫出文字表達(dá)式，根據(jù)反應(yīng)類型的特點(diǎn)判斷反應(yīng)類型，根據(jù)氣體的密度比水的密度小考慮進(jìn)氣口；
（4）分析驗(yàn)證：①因?yàn)槿萜鲀?nèi)瞬間產(chǎn)生氣體過多，壓強(qiáng)過大，可能導(dǎo)致膠塞彈飛；②通過檢查實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管沒有堵塞、彎折的情況，所以否定甲和丙；交流反思：為了避免膠塞彈飛，換成一容積較大的反應(yīng)容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等（加入液體）；

解答：解：（1）儀器的名稱：①鐵架臺(tái)；②酒精燈；
（2）反應(yīng)物的狀態(tài)為固體和液體，反應(yīng)條件不需要加熱，反應(yīng)物的狀態(tài)為固體制取氣體時(shí)，需要加熱，實(shí)驗(yàn)室用KMnO₄制取O₂時(shí)，反應(yīng)物是固體，可選用的發(fā)生裝置是A；收集氧氣的方法有排水法和向上排空氣法，排水法收集到的氣體比排空氣法收集到的氣體純，所以收集比較純凈的氧氣用F裝置；反應(yīng)物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)條件是加熱，所以文字表達(dá)式是：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
（3）在常溫下制取少量的氧氣用的是過氧化氫溶液和二氧化錳，固體和液體制取氣體不需要加熱，發(fā)生裝置選擇B；反應(yīng)物是過氧化氫，生成物是水和氧氣，反應(yīng)條件是二氧化錳做催化劑，所以文字表達(dá)式是：過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣，反應(yīng)物是一種，生成物是兩種，所以反應(yīng)類型屬于分解反應(yīng)；由于氧氣的密度比水的密度小，所以排水法收集氧氣時(shí)，要從b端進(jìn)，否則氣體會(huì)從b端跑掉，而收集不到氣體；
（4）【分析驗(yàn)證】由題意知：①因?yàn)槿萜鲀?nèi)瞬間產(chǎn)生氣體過多，壓強(qiáng)過大，可能導(dǎo)致膠塞彈飛；②通過檢查實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管沒有堵塞、彎折的情況，所以否定甲和丙；交流反思：①為了避免膠塞彈飛，換成一容積較大的反應(yīng)容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等（加入液體）．故答為：甲和丙；
方法1：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取兩支試管分別加入等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過氧化氫溶液	過氧化氫溶液多的反應(yīng)較劇烈（或瞬間產(chǎn)生的氣泡多）	乙的猜想正確（過氧化氫溶液多，瞬間產(chǎn)生的氣體多）

方法2：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
減少過氧化氫溶液的用量，重復(fù)甲、乙、丙小組的實(shí)驗(yàn)	膠塞沒有彈飛	乙的猜想正確（過氧化氫溶液多，瞬間產(chǎn)生的氣體多）

【交流反思】①換成一容積較大的反應(yīng)容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等（加入液體）（合理即可、畫圖合理也可）；
故答案為：（1）酒精燈；鐵架臺(tái)；（2）A和F；高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
（3）B； 過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；分解；b；
（4）甲和丙；
方法1

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
減少過氧化氫溶液的用量，重復(fù)甲、乙、丙小組的實(shí)驗(yàn)	橡皮塞沒有彈飛	乙的猜想正確

方法2

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取兩只試管分別加入等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過氧化氫溶液	過氧化氫溶液多的反應(yīng)較劇烈（或瞬間產(chǎn)生氣泡多）	乙的猜想正確

【交流反思】換成一容積較大的反應(yīng)容器（如廣口瓶、錐形瓶、燒瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等．（合理即可）．

點(diǎn)評(píng)：（1）此題重在考查同學(xué)們對(duì)常用化學(xué)儀器的了解和識(shí)記情況，只有很好的認(rèn)識(shí)它們，做實(shí)驗(yàn)才能得心應(yīng)手；（2）重在考查用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取并收集氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，以及的操作步驟和各注意事項(xiàng)．