某同学利用下列装置制取氧气并验证氧气的性质。
( 1 )工业制氧气是 _____ (填 “物理”或“化学”)变化。
( 2 )检验 B 装置气密性的方法是 _____ 。
( 3 )实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 _____ (填字母符号,下同),若要收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集装置是 _____ 。
( 4 )若用氯酸钾与二氧化锰加热制取氧气,制取氧气的化学方程式 _____ ,实验结束时的操作是 _____ 。
( 5 )若用图 G 装置收集一瓶氧气,气体应从 _____ (填 A 或 B )端进入集气瓶。
物理 将导管一端伸入水中,用手紧握试管外壁,导管口有气泡产生,说明装置气密性良好 B D 2KClO 3 2KCl+3O 2 ↑ 先撤导管,再熄灭酒精灯 B
【详解】
( 1 )工业制氧气是从液态空气中分离出氧气的,该变化中无新物质生成,属于物理变化。
( 2 )检验 B 装置气密性的方法是将导管一端伸入水中,用手紧握试管外壁,导管口有气泡产生,说明装置气密性良好。
( 3 )实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用固固加热型发生装置,且在试管口放一团棉花,故选择发生装置 B ,若要收集一瓶干燥的氧气,不能用排水法,氧气的密度比空气的密度大,可用向上排空气法,应选择的收集装置是 D 。
( 4 )氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热条件下发生反应生成氧气、氯化钾,制取氧气的化学方程式为: 2KClO 3 2KCl+3O 2 ↑,实验结束时的操作是先撤导管,再熄灭酒精灯,以防水倒流而引起试管炸裂。
( 5 )若用图 G 装置收集一瓶氧气,由于氧气的密度比空气的密度大,进入以后占据下方空间,空气则被赶到上方空间而易从 A 端排出,所以氧气应从 B 端进入集气瓶。
【点睛】
根据反应物的状态及反应条件选择发生装置,根据气体的密度及水溶性选择收集装置。用万用瓶收集密度比空气大的气体,气体从长导气管进入。
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ | 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
收集装置 | 氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集 | |
整体装置图 | ||
操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来) ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯,预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕,先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。 ⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。 |
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