Question

下圖是實驗室常用的實驗儀器與裝置，根據所學知識回答下列問題：

（1）實驗室用氯酸鉀制取氧氣，反應的符號表達式式為

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

，發生裝置為圖1中的

A

（填編號，下同），若收集干燥的氧氣，收集裝置圖1中為

C

．
為測定所收集氧氣的體積，可以選用圖F這樣的裝置．此裝置采用的是

排水

法收集氧氣，若完全反應后量筒內水的體積如右圖2，則收集的氧氣體積為

96

mL．
（2）實驗室若用圖1中的B裝置制取氧氣，從長頸漏斗中加入的藥品是

過氧化氫溶液

．錐形瓶中的黑色固體可能是

二氧化錳

，此黑色固體在反應中作

催化

劑．
寫出用該發生裝置制取氧氣的符號表達式

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（3）氫氣是最輕的氣體，難溶于水，實驗室通常用鋅粒和稀硫酸反應來制取．則發生裝置可選圖1中的

B

（填編號，下同），收集裝置可選

C或者D

．
（4）若某同學采用下圖所示實驗，試驗氧氣的性質．請閱讀小資料，回答下列問題．

①圖1中反應的符號表達式為

3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄

，集氣瓶中加入液體的作用是

防止高溫熔化物落下炸裂集氣瓶

．
②圖2中反應的符號表達式

S+O₂

點燃  .

SO₂

，實驗現象為

發出明亮的藍紫色火焰，產生有刺激性氣味的氣體，放熱

，據上述小資料的內容判斷，集氣瓶中加入的液體可能是水，也可能是

氫氧化鈉溶液

，其目的為

吸收有毒的二氧化硫氣體，以免污染空氣

．

Answer 1

分析：本題考查了實驗室氧氣的制取以及性質的檢驗，并且考查了實驗過程的注意事項．對應性質檢驗中，鐵絲燃燒實驗和硫磺燃燒實驗都可以加入少量的水，但是目的是不同的，所以要結合具體的反應采取相應的替代物品．

解答：解：（1）實驗室用氯酸鉀制取氧氣，，是氯酸鉀在二氧化錳的作用，受熱分解為氯化鉀和氧氣，反應需要加熱，所以反應裝置選A，而由于目的是獲得干燥的氧氣，所以不能用排水法收集，故只能選用向上排空氣法，即C．
為測定所收集氧氣的體積，則需要采用液體等量代換的方式，因此可以選用圖F這樣的裝置，短進長出，讓里面的水等量流到量筒內，通過量筒內液體的體積判斷收集的氣體的體積．讀數時要讀凹液面最低處，所以應該為96（每小格是2mL）．
（2）實驗室若用圖1中的B裝置制取氧氣，B裝置是不加熱的，所以應該從長頸漏斗中加入的藥品是過氧化氫溶液．該反應可以借助二氧化錳做催化劑來加速反應的進行．
（3）實驗室通常用鋅粒和稀硫酸反應來制取．由于反應不需要加熱，所以可以采用B裝置來制取，由于氫氣是最輕的氣體，難溶于水氫氣，因此既可以用向下排空氣法也可以用排水法收集．
（4）①鐵絲燃燒是與氧氣的反應，由于反應時放出大量的熱，導致生成的四氧化三鐵融化，容易炸裂集氣瓶，所以可以在集氣瓶預留部分水或者加少量砂子進行保護．
②是硫磺的燃燒實驗，由于二氧化硫有刺激性氣味且有毒、污染環境，所以需要將之吸收處理，由于二氧化硫既可以溶解于水，和水發生反應，也可以和堿性物質反應，所以既可以用水吸收，當然也可以用吸收效果更好的堿性溶液來吸收這種酸性氣體．
故答案：
（1）2KClO₃ 

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑  A   C   排水   96
（2）過氧化氫溶液   二氧化錳   催化   2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑
（3）B   C或D
（4）3Fe+2O₂ 

點燃  .

 Fe₃O₄   防止高溫熔化物落下炸裂集氣瓶
S+O₂  

點燃  .

  SO₂   發出明亮的藍紫色火焰，產生有刺激性氣味的氣體，放熱
氫氧化鈉溶液   吸收有毒的二氧化硫氣體，以免污染空氣

點評：化學方程式的書寫一定從題目限定條件來進行，對于實驗的注意事項，要從原理來分析，從而可以選擇多種方案．