Question

下圖是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)儀器與裝置．依據(jù)題目要求回答下列問題：

（1）寫出用A裝置制取氧氣的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式

KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，收集裝置可選用

D或E

（填標(biāo)號(hào)）；選擇裝置A以合適的藥品為原料制取氧氣時(shí)，甲同學(xué)還在該裝置試管內(nèi)的導(dǎo)管口處添加了一團(tuán)棉花，其目的是：

防止高錳酸鉀顆粒進(jìn)入導(dǎo)管堵塞導(dǎo)管

；甲同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)試管炸裂了，可能的原因有

沒有預(yù)熱（或?qū)嶒?yàn)結(jié)束時(shí)可能先熄滅酒精燈導(dǎo)致水槽里的水流）

（請(qǐng)講出其中的一條）．
（2）乙同學(xué)用大理石和稀鹽酸反應(yīng)來制取二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為

CaCO₃+HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑

，制取并收集二氧化碳應(yīng)分別選擇

CD

裝置（填字母）；收集氣體后如何檢驗(yàn)集氣瓶中的二氧化碳是否已經(jīng)收集滿？

用燃著的木條伸到集氣瓶口，木條熄滅，則滿

．
（3）實(shí)驗(yàn)“高錳酸鉀制取氧氣”．現(xiàn)摘錄某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程如下：
①選擇適當(dāng)儀器，組裝成如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置；
②檢查裝置氣密性，裝置氣密性良好；
③向集氣瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶底部出現(xiàn)氣泡；
④將藥品平鋪于干燥試管底部，在導(dǎo)管口放置蓬松的棉花團(tuán)，塞上橡皮塞，固定于鐵架臺(tái)上；
⑤點(diǎn)燃酒精燈加熱，待導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，立即用集氣瓶進(jìn)行收集；
⑥氣體收集完畢，用毛玻璃片將集氣瓶口蓋好，從水中取出并正放在桌面上；
⑦先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管從水槽中取出；
…
請(qǐng)回答下列問題：
①欲調(diào)整試管高度，應(yīng)調(diào)節(jié)圖中A、B、C哪個(gè)旋鈕：

A

；
②步驟②的操作與觀察到的現(xiàn)象是：

把導(dǎo)管一端浸入水中，雙手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，氣密性良好

；若裝置無破損，加熱一段時(shí)間后，觀察到高錳酸鉀已大量分解，但導(dǎo)管口仍未產(chǎn)生明顯氣泡，可能的原因是

橡皮塞沒有塞緊

；
③上述實(shí)驗(yàn)步驟中，可能導(dǎo)致集氣瓶中收集的氧氣不純凈（水蒸氣不計(jì)）的是

③⑤

；（填序號(hào)）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，將表示反應(yīng)的文字表達(dá)式中物質(zhì)名稱用化學(xué)式代替，即可寫出化學(xué)符號(hào)表達(dá)式；根據(jù)氧氣密度與溶解性，確定收集裝置；根據(jù)對(duì)裝置中儀器與器材的作用及操作要求，判斷裝置需要的改進(jìn)及意外事故出現(xiàn)的可能原因；
（2）利用化學(xué)式替換實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳反應(yīng)文字表達(dá)式中物質(zhì)名稱，默寫出化學(xué)符號(hào)表達(dá)式；根據(jù)反應(yīng)中藥品、反應(yīng)條件及二氧化碳的密度與溶解性，確定制取二氧化碳時(shí)所選用的發(fā)生裝置及收集裝置；利用二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)，對(duì)收集的二氧化碳進(jìn)行驗(yàn)滿；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室利用加熱分解高錳酸鉀制取氧氣時(shí)的操作基本技能，完成該實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)試管高度、氣密性檢查、加熱分解時(shí)未收集到氧氣原因判斷及對(duì)收集氣體純度產(chǎn)生影響的操作的分析與判斷．

解答：解：（1）高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
氧氣密度比空氣大且不易溶于水，因此收集裝置選用排水法收集的裝置E或向上排空氣收集氣體的裝置D；
高錳酸鉀分解時(shí)顆粒逐漸變小，為防止高錳酸鉀顆粒進(jìn)入導(dǎo)管堵塞導(dǎo)管，應(yīng)在試管口放置一團(tuán)棉花；
對(duì)試管進(jìn)行加熱時(shí)，如果沒有進(jìn)行充分的預(yù)熱會(huì)使試管受熱不均勻而出現(xiàn)炸裂，而實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)若不是先撤出導(dǎo)管再熄滅酒精燈，也會(huì)導(dǎo)致水槽里的水流，引起試管炸裂；
（2）實(shí)驗(yàn)室利用主要成分為碳酸鈣的石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為CaCO₃+HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
利用該反應(yīng)制取二氧化碳時(shí)，應(yīng)選用適合于固體與液體在常溫下反應(yīng)的裝置C作為發(fā)生裝置，由于二氧化碳密度比空氣大且能溶解于水，收集二氧化碳時(shí)只能選用向上排空氣法收集氣體的裝置D進(jìn)行收集；
由于二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，通常用燃著的木條伸到集氣瓶口，觀察木條熄滅，則可檢驗(yàn)氣體集滿；
（3）①：鐵架臺(tái)除帶的鐵夾上旋鈕A可調(diào)節(jié)鐵夾上下移動(dòng)，因此調(diào)節(jié)試管高度需要調(diào)節(jié)該旋鈕；
②：首先把導(dǎo)管一端浸入水中，然后雙手緊握試管外壁使管內(nèi)氣體受熱膨脹，若觀察到放入水中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，則可說明裝置氣密性良好；
加熱高錳酸鉀分解時(shí)，沒有收集到氧氣，主要原因應(yīng)為在加入藥品后橡皮塞沒有塞緊，導(dǎo)致氧氣不能從導(dǎo)管排出；
③：操作③中集氣瓶中留有氣泡、操作⑤在試管內(nèi)空氣未排出時(shí)就進(jìn)行氧氣的收集，都會(huì)使收集的氧氣中混有空氣而不純凈．
故答案為：
（1）KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D或E；防止高錳酸鉀顆粒進(jìn)入導(dǎo)管堵塞導(dǎo)管；沒有預(yù)熱或?qū)嶒?yàn)結(jié)束時(shí)可能先熄滅酒精燈導(dǎo)致水槽里的水流；    
（2）CaCO₃+HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑；CD；用燃著的木條伸到集氣瓶口，木條熄滅，則滿；
（3）①：A；
②：把導(dǎo)管一端浸入水中，雙手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，氣密性良好；橡皮塞沒有塞緊（其它合理答案亦可）；
③：③⑤．

點(diǎn)評(píng)：本題通過三個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理、裝置選用、操作方法等方面進(jìn)行了較為全面的綜合考查，只有熟練掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本技能，才能準(zhǔn)確地解答此問題．