Question

仔細觀察圖，完成整個探究活動！

研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在王老師的指導(dǎo)下進行探究“氣體的制取及性質(zhì)”實驗．
硫化氫（H₂S）是一種有刺激性氣味、有毒的、密度比空氣大的無色氣體，能溶于水．實驗室通常用硫化亞鐵固體和稀硫酸反應(yīng)來制取它．
（1）實驗室制取H₂S選擇的發(fā)生裝置是甲，此裝置中小試管的作用是

形成液封

．
（2）實驗室常用一種暗紫色固體經(jīng)加熱制取氧氣，應(yīng)選的發(fā)生裝置是

乙

（填裝置序號），反應(yīng)的化學(xué)符號表達式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，該反應(yīng)屬于

分解

反應(yīng)．
（3）欲收集H₂S，應(yīng)選擇收集裝置

丙

（填“丙”或“丁”），氣體從

a

端導(dǎo)入．（填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”）
（4）戊裝置可用來測量生成的H₂S氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是

防止硫化氫氣體溶于水中

．
（5）小歡利用“過氧化氫溶液和二氧化錳”來制氧氣．我和小歡討論后，對乙裝置做了

去掉酒精燈，試管垂直固定在鐵架臺上

的改動后，就順利完成了制取氧氣的實驗．
（6）實驗課上同學(xué)們用改動后的裝置，用過氧化氫溶液和二氧化錳混合來制取并收集氧氣的實驗中，有一組同學(xué)合作實驗過程中，膠塞突然彈飛，并有少量的液體濺到實驗臺和衣服上．就此異常現(xiàn)象三名同學(xué)探究如下：
[問題]為什么膠塞會突然彈飛？
[查閱資料]①容器內(nèi)瞬間產(chǎn)生氣體過多，壓強過大，可能導(dǎo)致膠塞彈飛．②化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度、接觸面積、溫度、催化劑等因素有關(guān)．
[猜想]甲同學(xué)：導(dǎo)氣管堵塞或彎折造成．
乙同學(xué)：過氧化氫溶液用量過多造成的．
丙同學(xué)：過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)（即：濃度）過大造成的．
[分析驗證]通過檢查實驗裝置發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管沒有堵塞、彎折的情況；與實驗成功的小組同學(xué)交流，得知各小組所用的過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)均相同．于是他們否定了兩名同學(xué)的猜想．請你設(shè)計實驗，驗證另一名同學(xué)的猜想是導(dǎo)致本次實驗?zāi)z塞彈飛的主要原因．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象和結(jié)論
取兩支試管分別等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過氧化氫溶液	過氧化氫溶液多的反應(yīng)劇烈，因此過氧化氫多，瞬間產(chǎn)生的氣體多

[交流反思]老師建議他們可以通過改進發(fā)生裝置的方法，避免膠塞彈飛．你認為如何改進？

換成一容積大的反應(yīng)容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等加入液體

．

Answer 1

分析：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，對乙裝置做的改進是：去掉酒精燈，試管垂直固定在鐵架臺上后，就可以利用“過氧化氫溶液和二氧化錳”來制氧氣；如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀固體是紫黑色．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取H₂S選擇的發(fā)生裝置是甲，不需要加熱，此裝置中小試管的作用是形成液封；欲收集H₂S，應(yīng)選擇收集裝置丙裝置，氣體從a端進入，因為硫化氫氣體的密度比空氣的密度大；戊裝置可用來測量生成的H₂S氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是：防止硫化氫氣體溶于水中；要設(shè)計實驗證明與過氧化氫溶液的用量有關(guān)，可以設(shè)計實驗使用不同量的過氧化氫溶液，進行實驗；取兩支試管分別等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過氧化氫溶液；過氧化氫溶液多的反應(yīng)劇烈，因此過氧化氫多，瞬間產(chǎn)生的氣體多；為避免橡皮塞被彈飛，可以換成容積大的容器，或者改成分液漏斗等控制液體的量．

解答：解：（1）實驗室制取H₂S選擇的發(fā)生裝置是甲，不需要加熱，此裝置中小試管的作用是形成液封；故答案為：形成液封
（2）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀固體是紫黑色；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平，屬于分解反應(yīng)；故答案為：乙；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；分解；
（3）欲收集H₂S，應(yīng)選擇收集裝置丙裝置，氣體從a端進入，因為硫化氫氣體的密度比空氣的密度大；故答案為：丙；a
（4）戊裝置可用來測量生成的H₂S氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是：防止硫化氫氣體溶于水中；故答案為：防止硫化氫氣體溶于水中
（5）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，對乙裝置做的改進是：去掉酒精燈，試管垂直固定在鐵架臺上后，就可以利用“過氧化氫溶液和二氧化錳”來制氧氣；故答案為：去掉酒精燈，試管垂直放在鐵架臺上
（6）要設(shè)計實驗證明與過氧化氫溶液的用量有關(guān)，可以設(shè)計實驗使用不同量的過氧化氫溶液，進行實驗；取兩支試管分別等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過氧化氫溶液；過氧化氫溶液多的反應(yīng)劇烈，因此過氧化氫多，瞬間產(chǎn)生的氣體多；為避免橡皮塞被彈飛，可以換成容積大的容器，或者改成分液漏斗等控制液體的量；為避免橡皮塞被彈飛，可以換成容積大的容器，或者改成分液漏斗等控制液體的量，故答案為：取兩支試管分別等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過氧化氫溶液；過氧化氫溶液多的反應(yīng)劇烈，因此過氧化氫多，瞬間產(chǎn)生的氣體多；換成一容積大的反應(yīng)容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等加入液體；

點評：本考點主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和實驗設(shè)計等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．