Question

14．某研究性學(xué)習(xí)小組欲利用下列裝置進(jìn)行氧氣制取的探究，請(qǐng)你分析并填空．

（1）寫出帶標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①長頸漏斗，②集氣瓶．
（2）若實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和催化劑二氧化錳加熱制取較純凈的氧氣，則選用的制取裝置組合是AE，用此方法收集氧氣是利用了氧氣的物理性質(zhì)．證明氧氣已集滿的現(xiàn)象是若用G裝置收集氧氣，則氧氣從a端（填a或b）進(jìn)入．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)室用F裝置制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)速率．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）選用B裝置來制取氧氣時(shí)，小明是“將二氧化錳加入裝有過氧化氫溶液的錐形瓶中”，小亮是“把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的錐形瓶中”，為得到平穩(wěn)的氧氣流，小亮（填小明或小亮）的操作更好．
【實(shí)驗(yàn)反思】
在清洗試管中的反應(yīng)物殘留物時(shí)，有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)水溶液出現(xiàn)紫紅色，有的發(fā)現(xiàn)水溶液呈墨綠色（錳酸鉀溶于水所致），且同時(shí)有黑色的粉末狀固體．你對(duì)水溶液出現(xiàn)紫紅色這一現(xiàn)象的解釋是剩余的高錳酸鉀粉末溶于水產(chǎn)生的，為了分離、回收反應(yīng)殘留物中的黑色粉末狀固體，需對(duì)混合物溶液進(jìn)行過濾．過濾操作時(shí)，需將圓形濾紙折疊．下列濾紙折疊過程圖示中，正確的是乙（選填“甲”或“乙”）．

甲：A→B→D乙：A→B→C
有同學(xué)發(fā)現(xiàn)，將混合物溶液過濾后溶液仍然有些渾濁，請(qǐng)你寫出一個(gè)可能的原因?yàn)V紙破損．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）依據(jù)氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；根據(jù)收集較純凈的氧氣用排水法；根據(jù)排水法收集氧氣已滿的現(xiàn)象進(jìn)行分析；氯酸鉀在二氧化錳的作用下生成氯化鉀和氧氣寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)儀器特點(diǎn)分析裝置優(yōu)點(diǎn)；根據(jù)過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧寫出氣該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出結(jié)論；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)藥品使用注意事項(xiàng)分析；
根據(jù)折疊濾紙的正確方法進(jìn)行分析；
根據(jù)過濾后溶液仍然有些渾濁的原因進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，①是長頸漏斗，②是集氣瓶；
（2）氯酸鉀在加熱下分解為氯化鉀和氧氣，因?yàn)榉磻?yīng)物為固體，反應(yīng)條件為加熱，所以發(fā)生裝置選A；氧氣不易溶于水，可用排水法收集較純凈的氧氣，故選用的制取裝置組合是AE，證明氧氣已集滿的方法是：當(dāng)集氣瓶口有大氣泡出現(xiàn)時(shí)說明已集滿；用G裝置排水法收集氧氣，氧氣從a端進(jìn)入，將水從b端排出；該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）F裝置中的注射器可控制雙氧水的滴加速度，從而控制反應(yīng)速率；過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）選用B裝置來制取氧氣時(shí)，將二氧化錳加入裝有過氧化氫溶液的錐形瓶中中時(shí)產(chǎn)生的氧氣流不平穩(wěn)，把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量二氧化錳的錐形瓶中時(shí)產(chǎn)生的氣流平穩(wěn)，因此小亮的操作更好；
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）清洗試管中的反應(yīng)物殘留物時(shí)，由于試管內(nèi)有剩余的高錳酸鉀粉末能溶于水，因此會(huì)看到溶液呈紫紅色；
過淽時(shí)濾紙折疊方法是對(duì)折再對(duì)折，然后打開，一邊有三層濾紙，正確的是乙；
如經(jīng)過濾后，濾液仍然渾濁，則可能的原因是：濾紙破損或液面高于濾紙邊緣或儀器不干凈；
故答案為：（1）長頸漏斗；集氣瓶；（2）AE；當(dāng)集氣瓶口有大氣泡出現(xiàn)時(shí)說明已集滿；a；2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；（3）可以控制反應(yīng)速率；2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（4）小亮；[實(shí)驗(yàn)反思]剩余的高錳酸鉀粉末溶于水產(chǎn)生的；乙；濾紙破損．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．