学习氧气的制取和性质时,某化学兴趣小组用下列装置进行有关探究:
( 1)他们用加热高锰酸钾的方法制取氧气,其主要操作有:①装药品;②检查装置的气密性;③固定装置;④加热;⑤收集气体;⑥撤酒精灯;⑦从水槽中撤出导气管.
正确的操作顺序是 ______ .有关反应的文字表达式是 ______ .
( 2)当导管口开始有气泡产生时,不宜立即收集,原因是 ______ ;
( 3)检验制得的气体是否是氧气的方法是 ______ .他们用制得的氧气做铁丝燃烧的实验,结果发现集气瓶炸裂了,其原因是 ______ . F装置可用来测定制得氧气的体积,对进入量筒里的水读数时,我们的视线应 ______ .
( 4)小组成员小慧同学想用氯酸钾制取一瓶氧气,误把高锰酸钾当成二氧化锰,加热时氯酸钾的反应速率也很快.于是她惊奇地告诉同学舒展:高锰酸钾也可以作为氯酸钾分解的催化剂.小明经过思考后,认为小慧的结论不科学. 你认为高锰酸钾能加快氯酸钾分解的原因是 ___ .高锰酸钾是否是该反应的催化剂呢? ______ (填 “是”或“否”).
②①③④⑤⑦⑥ 高锰酸钾 锰酸钾 +二氧化锰+氧气 装置中有空气,会造成收集的氧气不纯 将带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气 试管底部没有放入水或细沙 与量筒内凹液面的最低处保持平衡 高锰酸钾受热分解时生成了二氧化锰 否
【详解】
( 1 )实验室制取氧气的主要操作步骤是:检验装置的气密性;加入药品;加热;收集气体;从水槽中取出导管;停止加热。故正确的操作顺序为 ②①③④⑤⑦⑥;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为高锰酸钾 锰酸钾 +二氧化锰+氧气;
( 2 )当导管口开始有气泡产生时,不宜立即收集,原因是气体发生装置中有空气,会造成收集的氧气不纯;
( 3 )氧气的检验方法是将带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气 ; 用制得的氧气做铁丝燃烧的实验,集气瓶的底部要放少量水或细沙,否则集气瓶会因溅落黑色熔融物引起炸裂;对进入量筒里的水读数时,我们的视线应与量筒内凹液面的最低处保持水平 ;
( 4 )高锰酸钾能加快氯酸钾分解的原因是:高锰酸钾受热分解时生成了二氧化锰 , 因此高锰酸钾不是该反应的催化剂,起催化作用的是二氧化锰;
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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