为进一步认识氧气,老师邀请你一起参加《实践活动 1 氧气的实验室制取和性质》的研究。请根据下图所示装置回答问题:
( l )写出仪器 a 和 b 的名称: a ________ b ________ 。
( 2 )某同学选用 A 装置制取氧气,在连接玻璃管和带孔橡皮塞时,玻璃管不容易插入橡皮塞,应采取的措施是: ________ 。在试管中装入暗紫色的固体物质,则发生反应的文字表达式为 __________ ;该反应属于 __________ 反应。
( 3 )实践证明用 B 装置制氧气比 A 装置具有很多优点,主要优点有 ___________ 。
A 安全 B 气密性好 C 节约能源 D 产生氧气多
( 4 )某同学选用 C 装置制取氧气,仪器 b 的下端没有伸到液面以下,其后果是 ________ 。
( 5 )若用 D 装置收集氧气,发现氧气不纯,可能原因是 _____________ 。(答一点)
( 6 )用 E 装置收集一瓶氧气,检验是否收集满的方法是 _____________ 。
( 7 )通过查阅资料得知:氨气( NH 3 )是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水;实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气。根据以上信息,实验室制取氨气时,应选择上图中的 _______ 装置。(填字母编号)
( 8 )实验结束,同学们就 P 46 的 “ 问题与交流 1 .检查装置的气密性时,除了用手紧握的方法外,还可以用什么方法? ” 展开讨论,甲同学的方法得到一致认同:如图,连接好装置后,保持装置内温度不变,将玻璃管浸入烧杯内的水中,水进入玻璃管一段高度后,不再进入。若装置气密性良好,则进入玻璃管内的液面 _____ 烧杯中液面。(填字母符号)
A 高于 B 低于 C 相平 D 三种情况都可以
铁架台 长颈漏斗 将玻璃管的一端用水湿润 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 分解反应 AC 氧气从长颈漏斗逸出 收集时刻过早,没有等到气泡均匀放出就收集气体(合理即可) 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明集满 AF B
【解析】
( 1 )仪器 a 的名称是铁架台,仪器 b 的名称是是长颈漏斗;
( 2 )在连接玻璃管和带孔橡皮塞时,玻璃管不容易插入橡皮塞,应采取的措施是:将橡胶塞用水湿润,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气,该反应是由一种物质生成三种物质的反应,属于分解反应;
( 3 ) A 装置制氧气需要加热, B 装置制氧气不需要加热。通过分析装置 A 、 B 的反应条件、生成物可知,用 B 装置制氧气比 A 装置具有的主要优点有:不需要用酒精灯加热,安全,节约能源,故选 AC ;
( 4 )选用 C 装置制取氧气,仪器 b 的下端没有伸到液面以下,后果是:氧气从长颈漏斗逸出;
( 5 )用排水法收集氧气,发现氧气不纯,可能原因是:收集时刻过早,没有等到气泡均匀放出就收集气体;
( 6 )氧气有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以用 E 装置收集一瓶氧气,检验收集满的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明集满;
( 7 )实验室制取氨气的反应物是固体,反应条件是加热,氨气密度比空气小且极易溶于水,所以实验室制取氨气时,应选择图中的 AF 装置;
( 8 )检查装置的气密性时,保持装置内温度不变,若装置的气密性良好,气体既不能逸出也没有气体进来,导管内的液面低于烧杯液面,故选 B 。
【点睛】
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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