Question

3．認識實驗--會做實驗
已知有下述實驗室制取氧氣的裝置，請填寫空白：

（1）固定裝置：若選用裝置A制取氧氣，寫出該反應的符號表達式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．當用鐵夾固定好試管后，要使試管口略低于試管底部，應調節螺旋K₂（填“K₁”、“K₂”或“K₃”）．
（2）甲同學要收集一瓶較純凈的氧氣應選擇圖乙中的裝置E（填字母）；采用此法收集，利用了氧氣氧氣不易溶于水的性質．
（3）乙同學用D裝置收集氧氣一瓶，實驗中用帶火星的木條伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未見木條復燃，其原因可能是裝置漏氣（寫一種）．
（4）若要制取并收集一瓶氧氣來做蠟燭燃燒的實驗，并驗證蠟燭燃燒的產物（如圖乙F），丙同學選擇的發生和收集裝置是AD，她的理由是制取和收集的氧氣干燥．
（5）化學是一門以實驗為基礎的科學．化學實驗是化學學習的一個重要環節．圖丙是丁同學實驗時的主要步驟，這些步驟的正確順序是cabde（填字母），其中操作有誤的是d．

（6）實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣，回答下列問題．
①寫出該反應的符號表達式：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②過氧化氫和二氧化錳充分接觸后反應通常很劇烈，你認為哪些方法可以減慢或控制該反應的反應速率？請舉出兩種完全不同的方法．
方法1：減小過氧化氫溶液的濃度
方法2：控制過氧化氫溶液的滴加速度
（7）某同學用氣密性良好的如圖丁裝置，進行制取氧氣的實驗．
①實驗過程，該同學動作太慢，氧氣還沒有收集滿，錐形瓶中的反應就已經停止（如圖所示）．若想集滿這瓶氧氣，在不拆卸裝置的前提下，請你幫他想出解決的方法：再加入適量的雙氧水使反應繼續進行
（寫一種）．
②實驗過程中，收集的氧氣總比理論值少的原因有：收集氧氣的節點過晚，開始產生的氧氣沒有收集到（寫一條）．
（8）初中化學實驗創新競賽中，某�；瘜W興趣小組設計了下面一個實驗并獲得大獎，讓我們一起來分享．
【實驗裝置】

【實驗操作】
①收集2瓶氧氣，將帶火星的木條伸入其中一瓶，觀察到木條復燃，說明氧氣具有支持燃燒的性質．
②將一個“空”集氣瓶倒扣在另一瓶氧氣上，瓶口相接，等待4-5分鐘．
③然后將上面的“空”集氣瓶用玻璃片蓋好取下來，再將帶火星的小木條分別伸入兩個集氣瓶內，觀察木條也復燃．
【實驗結論】該說明分子能不斷運動；；請你再列舉一例能用該結論解釋的生活現象打開汽油瓶蓋能聞到汽油的氣味等．
【實驗評價】該實驗比課本氨分子運動（如下圖）的實驗，其突出的優點是操作簡單、效果明顯（寫一條）．

Answer 1

分析 （1）根據A裝置是加熱固體制取氧氣，試管口無棉花，可用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，并據反應原理書寫方程式即可；當用鐵夾固定好試管后，要使試管口略低于試管底部，應調節螺旋K₂，要調節試管與酒精燈相對高度，應調節螺旋K₁；
（2）根據氧氣不易溶于水分析解答；
（3）帶火星的木條伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未見木條復燃，可能是裝置漏氣，未收集到氧氣；
（4）從做蠟燭在氧氣中燃燒實驗時，由于燃燒后的產物中有水，要想在實驗過程中證明有水生成，則收集的氧氣中不能有水，故不能用雙氧水制取氧氣，可用加熱高錳酸鉀或氯酸鉀的方法制取氧氣去分析解答；
（5）根據實驗室制取氣體的步驟和注意事項進行分析；
（6）①根據過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣寫出反應的符號表達式即可；
②根據控制過氧化氫分解速率的方法分析；
（7）①學生實驗中出現這樣的問題，解決時就會首先想到反應物是誰就再加誰，反應就會繼續；再者就是將生成物全都收集起來；
②根據制取氧氣的實驗過程及注意事項分析；
（8）①氧氣的助燃性分析回答；
【實驗結論】根據分子運動論分析解答；可以從聞到氣味角度舉例說明分子運動；
【實驗評價】從實驗的可操作性，趣味性，環保等方面分析．

解答 解：（1）裝置是加熱固體制取氧氣，試管口無棉花，可用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳作催化劑、加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，該反應的符號表達式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；當用鐵夾固定好試管后，要使試管口略低于試管底部，應調節螺旋K₂，要調節試管與酒精燈相對高度，應調節螺旋K₁；
（2）氧氣不易溶于水，密度比空氣的大，可選用排水法和向上排空氣法收集，排水法收集的氣體比較純凈，要得到純度高的氧氣，收集裝置要選用E；
（3）帶火星的木條伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未見木條復燃，可能是裝置漏氣，未收集到氧氣；
（4）做蠟燭在氧氣中燃燒實驗時，由于燃燒后的產物中有水，要想在實驗過程中證明有水生成，則收集的氧氣中不能有水，可選用向上排空氣法收集；故不能用雙氧水制取氧氣，可用加熱高錳酸鉀或的方法制取氧；
（5）根據實驗室制取氣體的步驟：“查裝收驗”，故連接順序為：c→a→b→d→e，氣體的驗滿應把帶火星的木條放在瓶口；
屬于固液常溫型，故發生裝置為B；氧氣不易溶于水，密度比空氣的大，可選用排水法和向上排空氣法收集，排水法收集的氣體比較純凈，要得到純度高的氧氣，收集裝置要選用C．
（6）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②要減慢或控制過氧化氫在二氧化錳作催化劑反應中的反應速率，我們一是可以減小過氧化氫溶液的濃度；二是可以用分液漏斗等儀器來控制過氧化氫溶液的滴加速度；從而達到減慢或控制反應速率的目的；
（7）①因為二氧化錳在化學反應前后化學性質不變，所以再加入適量的雙氧水反應又會繼續；因為反應結束后，錐形瓶內仍然有氧氣停留，故從分液漏斗向錐形瓶內加水，將錐形瓶內的氧氣壓入集氣瓶中；
②在制取氧氣過程中收集的氧氣總比理論值少，原因有：收集氧氣的節點過晚，開始產生的氧氣沒有收集到；收集過程中有損耗，有少量氧氣跑掉；
（8）①氧氣能使帶火星的木條復燃，說明氧氣有助燃性或氧化性；
【實驗結論】兩瓶氣體能混合說明了分子的不斷運動，打開汽油瓶蓋能聞到汽油的氣味等；
【實驗評價】該實驗建立在原有知識的基礎上，學生易接受，且趣味性比較強，還比較環保；
故答案為：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；K₂；（2）E；氧氣不易溶于水；（3）裝置漏氣；（4）AD；制取和收集的氧氣干燥；（5）cabde；d；（6）①2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；②減小過氧化氫溶液的濃度；控制過氧化氫溶液的滴加速度；（7）①再加入適量的雙氧水使反應繼續進行；②收集氧氣的節點過晚，開始產生的氧氣沒有收集到；（8）木條復燃；支持燃燒；分子能不斷運動；打開汽油瓶蓋能聞到汽油的氣味等；操作簡單、效果明顯．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和氣體的性質等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．