实验室常见制取氧气的方法有:
(一)加热氯酸钾 (二)加热高锰酸钾 (三)分解过氧化氢。
其实验装置如图所示。
( 1 )装置 A 中仪器 a 的名称是: _____ ;
( 2 )如图装置 A 正在制取氧气,则制取氧气的方法是上述三种方法中的 ① _____ ,发生反应的化学方程式为 ② _____ ,收集氧气时集气瓶内要装满水的目的是 ③ _____ ;
( 3 )实验室用加热的方法制取氧气的过程,大致可分以下几步,其中正确顺序是 _____ ;
①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性 ④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出
A.③④①⑤②⑥ B.③④①⑤⑥② C.④①③⑤②⑥ D.④①③⑤⑥②
( 4 )用装置 D 收集一瓶氧气,验满的操作是 _____ ;
( 5 )从环保、节能、操作简单的角度分析,制取氧气时最好选用上述三种方法中的 _____ 。
试管 (二) 2KMnO 4 K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑ 排净集气瓶内的空气,使收集到的氧气更纯净 B 把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满 (三)
【解析】
( 1 )仪器 a 是试管;
( 2 )装置 A 适用于固体加热制取氧气,因为试管口有一团棉花,所以是加热高锰酸钾制取氧气,制取氧气的方法是上述三种方法中的(二);高锰酸钾加热分解生成锰酸钾和二氧化锰,反应的化学方程式为: 2KMnO 4 K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑;收集氧气时集气瓶内要装满水的目的是排净集气瓶内的空气,使收集到的氧气更纯净;
( 3 )实验室用高锰酸钾制取氧气时,需要先检验装置的气密性,然后装药,加热制取氧气,实验结束,需要先撤导管,然后熄灭酒精灯,所以正确的顺序是: ③④①⑤⑥②,故选 B ;
( 4 )氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。若用装置 D 收集氧气,验满的方法是:把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满;
( 5 )用过氧化氢制取氧气不需要加热,且生成物除氧气之外,只有水生成,对环境无污染,所以制取氧气时最好选用(三)。
【点睛】
本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。
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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