Question

如圖是實驗室制取氧氣的裝置圖1，根據(jù)裝置圖回答下列問題：

（1）寫出裝置圖1中標有①②序號的儀器名稱：①

 

；②

 

．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，可選用的發(fā)生裝置是

 

（寫出裝置代號）；可選用的收集裝置是

 

（寫出裝置代號）．該反應(yīng)的文字表達式為

 

該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是

 

．
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時可分為以下步驟：a點燃酒精燈，加熱試管；b檢查裝置的氣密性；c將藥品裝入，用帶導(dǎo)管的塞子塞緊試管，并固定在鐵架臺上；d用排水法收集氧氣；e熄滅酒精燈；f將導(dǎo)管從水槽中取出，正確的操作順序是

 

．
（4）實驗室用裝置B制取氧氣時，該反應(yīng)的文字表達式為

 

．
（5）實驗室制氧氣時：①把二氧化錳加入裝有過氧化氫溶液的試管中；②把過氧化氫溶液緩慢加入少量二氧化錳的試管中，在上述兩種方法中第

 

（填序號）種方法可以得到平穩(wěn)的氧氣流．
（6）某初三化學(xué)興趣小組同學(xué)，在對氧氣性質(zhì)進行研究時，設(shè)計了如下實驗：
①小李同學(xué)取一段鐵絲窗網(wǎng)上的細鐵絲，在自己收集到的氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗，結(jié)果沒有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象．造成此實驗失敗的原因可能是

 

，另一同學(xué)用收集的氧氣做鐵絲燃燒實驗后發(fā)現(xiàn)集氣瓶底炸裂，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是

 

，該反應(yīng)的文字表達式為

 

該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是

 

．
②小王同學(xué)將用排水法收集滿氧氣的兩個集氣瓶按如圖2所示放置，并分別同時迅速插入一根帶火星的木條，發(fā)現(xiàn)木條均復(fù)燃，且甲中燃燒比乙中更旺，該實驗說明氧氣具有的性質(zhì)是

 

、

 

．
③在實驗探究的過程中組長有同學(xué)提出：能使帶火星的木條復(fù)燃所需氧氣的最低體積分數(shù)是多少？
小組同學(xué)查閱資料得出的結(jié)論是：能使帶火星木條復(fù)燃所需氧氣的最低體積分數(shù)應(yīng)在30%～50%之間．
這時小陸同學(xué)又提出：能否使實驗數(shù)據(jù)更加具體和準確些？小組同學(xué)又略經(jīng)討論，進行實驗，得到的現(xiàn)象如圖3所示：

1號瓶（收集34%的氧氣）	2號瓶（收集35%的氧氣）	3號瓶（收集36%的氧氣）	4號瓶（收集37%的氧氣）
不復(fù)燃	不復(fù)燃，但很亮	很亮，復(fù)燃	立即復(fù)燃

這時，小張同學(xué)脫口而出：“氧氣約占36%時就是帶火星木條復(fù)燃的最低體積分數(shù)”，而其他同學(xué)立即反對，理由是

 

，你認為能使帶火星木條復(fù)燃所需氧氣的最低體積分數(shù)為

 

（實驗數(shù)據(jù)均取整數(shù)）．
（7）為保證潛水艇長時間在水中，潛水艇里要配備氧氣再生裝置，下列幾種制取氧氣的方法：①加熱高錳酸鉀制取氧氣；②水通電制取氧氣；③氧化汞加熱制取氧氣；④過氧化 鈉+二氧化碳→碳酸鈉+水，你認為最適合在潛水艇里制取氧氣的方法是

 

，與其他方法相比，該方法的優(yōu)點是

 

．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的化學(xué)性質(zhì),氧氣的收集方法,制取氧氣的操作步驟和注意點,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）認識常見儀器的名稱；
（2）發(fā)生裝置主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定；
（3）從實驗室制取氧氣的實驗步驟和注意事項去分析解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物書寫化學(xué)方程式；
（5）要得到平衡的氣流，就需要使反應(yīng)持續(xù)勻速地進行；通過控制液體藥品過氫化氫溶液的加入速度及加入量，可達到控制反應(yīng)速度的目的，而過氧化氫在二氧化錳催化下較快地分解，生成水和氧氣．
（6）①做鐵絲在氧氣中燃燒這個實驗時．要注意：鐵絲不能太粗；鐵絲不能生銹；鐵絲要在純氧中燃燒；鐵絲的下端要用火柴引燃；集氣瓶的底部要放水或鋪沙子等．
②氧氣的驗證：能使帶火星木條復(fù)燃．密度大于空氣的氣體，存放時集氣瓶應(yīng)正放，減少氣體的逸散．
③分析表格可發(fā)現(xiàn)收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為36%時木條就可復(fù)燃，根據(jù)空氣中原有的氧氣和收集到的氧氣，就可算出氧氣的分數(shù)；
（7）根據(jù)潛水艇里的環(huán)境及對供給氧氣反應(yīng)的要求，分析所涉及反應(yīng)的特點，判斷出最適合潛水艇里供給氧氣的反應(yīng)原理即可．

解答：解：（1）①為試管，②為酒精燈；
（2）錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，文字表達式為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，一變多，為分解反應(yīng)；反應(yīng)屬于固體加熱制氣，可選用發(fā)生裝置A．氧氣是不溶于水的，所以可以選用排水收集，裝置為C；氧氣密度大于空氣，所以可以選擇向上排空氣法收集，裝置為D；
（3）解：第一步：要檢查裝置的氣密性，如果裝置漏氣，就收集不到氧氣，浪費藥品；
第二步：檢查完裝置的氣密性，如果裝置的氣密性好，就把藥品裝入試管，用帶導(dǎo)管的塞子塞緊試管，準備加熱制�。�
第三步：由于加熱過程試管的溫度較高所以要把它固定在鐵架臺上；
第四步：點燃酒精燈，加熱試管里面的藥品；
第五步：由于氧氣不易溶于水故可用排水法收集氧氣；
第六步：將導(dǎo)管從水槽中取出；
第七步：熄滅酒精燈．
（4）實驗室用裝置B制取氧氣時，是固液常溫型，該反應(yīng)的文字表達式為：過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
（5）操作①不能實現(xiàn)對藥品用量及加入速度的控制，而操作②通過緩緩加入溶液的方法控制藥品的加入速度及用品，從而達到了控制反應(yīng)速度的目的，所以①②兩種方法的實驗現(xiàn)象不相同；因此，要得到平穩(wěn)的氧氣流應(yīng)采取操作②的方法進行制取；
（6）①做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗．沒有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象，實驗失敗的可能原因是：鐵絲已經(jīng)生銹；收集的氧氣不純；溫度沒有達到鐵的著火點等．防止濺落的熔化物炸裂瓶底；集氣瓶的底部要放水或鋪沙子．
鐵在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵，反應(yīng)的文字表達式是：鐵+氧氣

點燃

四氧化三鐵．該反應(yīng)由兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)．
②氧氣的密度比空氣的密度大，收集后要用瓶口向上．如果瓶口向下的話，則收集的氧氣可能會逸出．甲圖中瓶口向上，而乙圖瓶口向下，故乙圖中的氧氣含量少．氧氣又能使帶火星的木條復(fù)燃．因而在甲中燃燒比在乙更旺．故答案為：氧氣的密度比空氣的密度大；氧氣能助燃（能支持燃燒）．
③因該瓶中還有體積為64%的空氣，空氣中也有氧氣，所以這位同學(xué)的觀點不正確．觀察實驗記錄，收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為36%，帶火星的木條復(fù)燃，此時空氣還占64%，所以空氣中有氧氣的量為：64%×21%≈13%，所以此時瓶內(nèi)共有氧氣的分數(shù)為：13%+36%=49%．
故答案為：該瓶中還有體積為64%的空氣，空氣中也有氧氣；49%；
（7）方法①：高錳酸鉀需要在加熱的條件下才能放出氧氣，而加熱時也會消耗氧氣，不適宜在潛水器里供給氧氣．
方法②：水通電分解需要通電，消耗電能，不適宜在潛水器里供給氧氣．
方法③：氧化汞需要在加熱的條件下才能放出氧氣，且生成的汞有毒，不適宜在潛水器里供給氧氣．
方法④：過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)，常溫下即可發(fā)生反應(yīng)，且可把空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，供給氧氣的同時吸收了人呼出的二氧化碳，適宜在潛水器里供給氧氣．
與其它三種方法相比，④這種方法不用加熱、不用通電，操作簡單，還能將人呼吸產(chǎn)生的二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)楹粑�所需的氧�?br />故答案為：
（1）①試管、②酒精燈；
（2）A、C或D；
高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣、分解反應(yīng)；
（3）bcadfe；
（4）過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
（5）②；
（6）①氧氣不純、事先未在集氣瓶內(nèi)放少量的水或沙子、鐵+氧氣

點燃

四氧化三鐵、化合反應(yīng)；
②助燃性、密度比空氣大；
③瓶內(nèi)空氣中也有氧氣、49%；
（7）④、操作方便．

點評：本題主要考查實驗室制取氧氣的有關(guān)知識，難度不大，可依據(jù)有關(guān)知識解決．