化学兴趣小组的同学设计并进行了O2的制取与性质的实验.
【制取与性质】(1)如图A,检查该装置的气密性的操作为 ,观察到导管口有气泡冒出.然后加入药品,固定装置,制取O2.
(2)如图B,反应容器的名称为 ,该发生装置的优点是 .
(3)实验室可用装置C来收集氧气,是因为氧气 .当观察到 时,说明已收集满.
(4)如图D,可用于排空气法收集氧气,进气口为 .
(5)写出用E装置制取氧气的反应符号表达式 .
(6)为检验木炭燃烧是否有二氧化碳生成,可在实验后在集气瓶中倒入 ,如果 ,则说明有二氧化碳生成.
(7)写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式,燃烧的现象为 ,集气瓶中放水的目的是 .
【反思与交流】(1)制备气体时选择发生装置需考虑的因素有 、 .
(2)选择气体收集方法时应考虑气体的物理性质有 、 气 .
(3)不同实验中检验CO2都用相同的试剂,但实验操作各不相同.检验石蜡燃烧有CO2生成,实验操作是 ;证明人吸入的空气与呼出的气体中CO2的含量不同,实验操作是:取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体, .
【考点】氧气的制取装置;实验室制取气体的思路;氧气的化学性质;氧气的收集方法;氧气的检验和验满;制取氧气的操作步骤和注意点.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】【制取与性质】(1)据检查气密性的方法解答;
(2)图B反应容器为锥形瓶,反应容器比A大,可盛装较多的反应物,故可制取较多的气体;
(3)据排水法收集氧气解答;
(4)氧气密度比空气大,所以应从长管进气;
(5)E装置是固体加热型,试管口无棉花,说明是用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,据此书写符号表达式;
(6)检验二氧化碳用澄清的石灰水;
(7)据铁丝燃烧的反应原理、注意事项和现象解答;
【反思与交流】(1)发生装置据反应物状态和反应条件选择;
(2)收集装置据气体的密度和溶解性选择;
(3)根据具体实验分析检验的方法.
【解答】解:【制取与性质】(1)如图A,检查该装置的气密性的操作为:将导管口放入水中,然后两手紧握试管壁,观察到导管口有气泡冒出.然后加入药品,固定装置,制取O2;
(2)图B反应容器为锥形瓶,反应容器比A大,可盛装较多的反应物,故可制取较多的气体;
(3)氧气不易溶于水,所以可用排水法收集,当导管口有大气泡冒出时,说明收集满了;
(4)氧气密度比空气大,所以应从长管进气;
(5)E装置是固体加热型,试管口无棉花,说明是用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,反应的符号表达式是: KClO3KCl+O2↑;
(6)检验二氧化碳可向集气瓶中倒入澄清的石灰水,若石灰水变浑浊则说明生成二氧化碳;
(7)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的符号表达式是: Fe+O2 Fe3O4,反应时剧烈燃烧、火星四射,放热,生成黑色固体,瓶底放水是为了防止燃烧生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底;
【反思与交流】(1)发生装置据反应物状态和反应条件选择;
(2)收集装置据气体的密度和溶解性选择;
(3)检验石蜡燃烧有CO2生成,可将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,观察是否变浑浊;证明人吸入的空气与呼出的气体中CO2的含量不同,实验操作是:取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体,向瓶中分别倒入等量的澄清石灰水,观察变浑浊的程度进行判断;
故答案为:【制取与性质】(1)将导管口放入水中,然后两手紧握试管壁;
(2)锥形瓶;可制取较多的气体;
(3)不易溶于水;导管口有大气泡冒出;
(4)a;
(5)KClO3KCl+O2↑;
(6)澄清的石灰水;澄清的石灰水变浑浊;
(7)Fe+O2 Fe3O4;剧烈燃烧、火星四射,放热,生成黑色固体;防止燃烧后的高温熔化物溅落炸裂瓶底;
【反思与交流】(1)反应物的状态;反应条件;
(2)气体的密度;气体的溶解性;
(3)将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,观察是否变浑浊;向瓶中分别倒入等量的澄清石灰水,观察变浑浊程度.
【点评】本题较综合的考查了实验室制取气体的装置、反应原理、物质的检验等知识,掌握相关知识并能结合题意细心分析是解答问题的关键.
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O2![]() |
2KMnO4![]() |
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 | ![]() |
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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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