Question

實驗室常用如圖所示裝置制取氣體，請你根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題．

（1）若選用a高錳酸鉀（K₂MnO₄）在加熱的條件制取氧氣，則選用的發(fā)生裝置為______，若選用b過氧化氫（H₂O₂）在二氧化錳（MnO₂）作為催化劑的條件下制取氧氣，發(fā)生裝置為______，反應(yīng)原理為______；如從節(jié)能角度分析應(yīng)______（填a或b）．
（2）寫出選用B制取氧氣的文字表達式或化學(xué)方程式______
（3）有一名同學(xué)欲用F裝置排空氣法收集氧氣，則氧氣應(yīng)從導(dǎo)管口______通入，驗證此裝置是否收集滿氧氣的方法為______
（5）小文查閱相關(guān)資料知：鋅（Zn）和稀H₂SO₄能在常溫常壓下反應(yīng)，生成硫酸鋅（ZnSO₄）和氫氣（H₂），且氫氣難溶于水，密度是已知發(fā)現(xiàn)的氣體中最小的．試問實驗室制取H₂可選用的發(fā)生裝置為______（填序號），收集裝置為______（原因是______）或______（原因是______）．其反應(yīng)原理為：______．

Answer 1

解：（1）加熱高錳酸鉀屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置B，過氧化氫（H₂O₂）在二氧化錳（MnO₂）作為催化劑的條件下制取氧氣屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置A，反應(yīng)原理為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑，用過氧化氫制取氧氣，不需要加熱，可節(jié)約能源；
（2）B裝置是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)原理是：高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣或2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）氧氣的密度比空氣大，欲用F裝置排空氣法收集氧氣，則氧氣應(yīng)從導(dǎo)管口b通入，將空氣擠壓到集氣瓶上部排出；驗證氧氣是否收集滿的方法是將帶火星的木條放于出氣口c處，觀察木條是否復(fù)燃進行判斷；
（4）鋅（Zn）和稀H₂SO₄能在常溫常壓下反應(yīng)，生成硫酸鋅（ZnSO₄）和氫氣（H₂），屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置A，氫氣難溶于水，密度是已知發(fā)現(xiàn)的氣體中最小的，所以可用排水法或向下排空氣法收集；其反應(yīng)原理為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
故答為：（1）B；A；2H₂O₂2H₂O+O₂↑；b；
（2）高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣或2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）b；將帶火星的木條放于c處，若木條復(fù)燃則收集滿了；
（4）A；C；氫氣難溶于水；E；氫氣的密度是氣體中最小的；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
分析：（1）加熱高錳酸鉀屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置B，過氧化氫（H₂O₂）在二氧化錳（MnO₂）作為催化劑的條件下制取氧氣屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置A，并據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，可知過氧化氫分解制取氧氣不需加熱，可節(jié)約能源；
（2）B裝置是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，據(jù)此分析解答；
（3）氧氣的密度比空氣大，據(jù)此確定進氣口，驗證氧氣是否收集滿的方法是將帶火星的木條放于出氣口，觀察木條是否復(fù)燃進行判斷；
（4）據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置，并據(jù)反應(yīng)原理分析解答．
點評：學(xué)會比較用高錳酸鉀和用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的區(qū)別；掌握制取氧氣和氫氣的反應(yīng)原理、制法及驗滿等，并結(jié)合題意靈活分析解答．