Question

15．研究性學(xué)習(xí)小組選擇下列如圖1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)用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，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，先把導(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2：要得到平穩(wěn)的氧氣流，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，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是  B，收集裝置是E．
（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）根據(jù)常見儀器的名稱與作用進行分析；
（2）根據(jù)實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，生成氧氣的同時，還生成錳酸鉀和二氧化錳，從反應(yīng)條件去選擇發(fā)生裝置，從其密度和水溶性選擇收集方法即可；
（3）根據(jù)給固體加熱時的注意事項進行分析；
（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）根據(jù)注射器能夠控制液體藥品的流量，從而控制反應(yīng)的速率進行分析；
（6）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，依據(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）儀器名稱 a是試管；  b是水槽；
（2）實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，生成氧氣的同時，還生成錳酸鉀和二氧化錳，其化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；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．
（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）根據(jù)實驗步驟：①檢查裝置的氣密性；②將藥品平鋪在試管底部，在試管口放一小團棉花，用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口，試管固定在鐵架臺上；③點燃酒精燈加熱，先讓試管均勻受熱，然后再固定在盛藥品處加熱； ④用排水法收集氧氣，集氣瓶充滿水后倒放入水槽中；要等到氣泡連續(xù)、均勻地放出時，再開始收集，否則收集到的氧氣不純，混有空氣；⑤收集完畢，將導(dǎo)管移出水面；⑥熄滅酒精燈，停止加熱，實驗完畢后，要先把導(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；
（5）裝置甲中，注射器能夠控制液體藥品的流量，從而控制反應(yīng)的速率，可以得到平穩(wěn)的氧氣流；
（6）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，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B；硫化氫氣體密度比空氣大，能溶于水，故只能用向上排空氣法收集；
（7）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：（1）試管，水槽；（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；C或E；（3）防止水蒸氣冷凝回流到試管底部引起試管炸裂；（4）把導(dǎo)管移出水面；熄滅酒精燈甲；（5）甲；（6）B；E；（7）（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 本題綜合考查了學(xué)生的基本實驗?zāi)芰�，涉及儀器的用途、化學(xué)方程式的書寫、裝置選擇、實驗基本操作等知識，只有綜合理解化學(xué)知識才能夠正確的解答．