在实验室里,小明与同学欲用如图所示装置(气密性良好)和药品制取氧气并验证其有关性质。根据下列装置,结合所学化学知识回答问题:
( 1 )请写出图中标号仪器的名称: ②______
( 2 )实验室用双氧水制取氧气时,如需获得平稳的气流并节约药品,发生装置最好选用 ______ (填编号);反应的符号表达式为 ______ .
( 3 )实验室用高锰酸钾制取并收集较干燥的氧气时,在从 A 到 G 七种装置里应选择的装置的组合是 ______ (填编号);进行实验时,需要对发生装置进行的改进是 ______ ;反应的符号表达为 ______ .
( 4 )若用 G 装置收集 O 2 ,应在观察到 ______ 时,开始收集;若用图 H 的装置收集 O 2 ,应将气体从 ______ (选填 “a” 或 “b” )端通入,检验 O 2 是否收集满的方法是 ______ 。
( 5 )实验过程中,若不注意按照规范进行操作经常会出现意外,只有及时适当的处置方式才能确保人身和仪器的安全。
① 实验过程中不慎碰倒酒精灯,引起桌面起火,应立即 ______ ;
② 若用 D 、 G 装置制取氧气,当实验结束时,甲同学先熄灭了酒精灯,忘记将导管从水槽中取出,在水未进入试管之前,可采取的补救措施有 : ______
铁架台 B DE 试管口增加一小团棉花 导管口出现连续均匀气泡 b 带火星木条置于 a 处,木条复燃,则已集满 用湿抹布覆盖 导管移出水槽或拔下试管口的密封橡胶塞
【详解】
( 1 ) ② 为固定仪器的铁架台;
故答案为:铁架台。
( 2 )获得平稳气流,需要控制反应速率,过氧化氢溶液制取氧气,选择固液不加热装置,另外控制反应速率,需要控制反应物的加入量, B 带有分液漏斗,分液漏斗带有活塞开关,可以控制活塞开关达到控制反应物加入的量,从而控制反应速率;过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,书写符号表达式不需要配平和气体符号,所以该反应符合表达式为 ;
故答案为: B ; 。
( 3 )高锰酸钾为固体反应物,且反应需要加热,因此选项 D 为发生装置,氧气不易溶于水,可用排水法收集,但是此法收集气体混入水蒸气,气体不干燥,氧气密度比空气大,可以用向上排空法收集,此时收集的气体较为干燥,故选 DE 制备干燥氧气;高锰酸钾为固体粉末,容易被气体带出,进入导管造成堵塞,因此需要在试管口增加一小团棉花进行过滤;高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,书写符号表达式不需要配平和气体符号,所以该反应符号表达式为 ;
故答案为: DE ;试管口增加一小团棉花; 。
( 4 )排水法收集氧气时,刚加热时,内部空气受热膨胀逸出,此时气泡不连续,不能进行收集,当反应进行一段时间,氧气稳定输出时,导管口出现连续均匀气泡时,才可以进行气体收集;氧气密度比空气大,先在底部聚集,因此从长口 b 进气;集满后从 a 排出多余氧气,此时验满,应将带火星木条置于 a 处,观察是否复燃,判断是否集满;
故答案为:导管口出现连续均匀气泡; b ;带火星木条置于 a 处,木条复燃,则已集满。
( 5 ) ① 酒精起火需要隔绝空气,因此用湿抹布覆盖,可以隔绝空气,并且降低环境温度,达不到酒精灯着火点,从而达到灭火目的;
故答案为:用湿抹布覆盖。
② 此时发生了倒吸,可以在水未进入试管前,将导管移出水槽,此时无水不再倒吸,且与大气相通,压强平衡,倒吸现象消失;另外可以直接拔下试管口密封的橡胶塞,此时水无法进入试管,此时导管前后压强平衡,倒吸现象消失;
故答案为:导管移出水槽或拔下试管口的密封橡胶塞。
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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