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11. 实验室制取氧气是初中重要的化学实验之一,请根据要求回答问题。
(1)写出仪器甲的名称:
(2)为了使反应能平稳地进行,发生装置是
(3)若用装置A、E制取并收集氧气,长颈漏斗的下端管口伸入液面下(即液封),目的是
(4)甲小组同学加热一定质量的高锰酸钾制取氧气并测定生成氧气的体积,反应的文字表达式为
(5)有关甲小组实验的说法合理的是
Ⅰ.实验前集气瓶中未装满水,会影响测定氧气的体积
Ⅱ.实验时先点燃酒精灯,待试管中的空气排尽再连接装置
Ⅲ.集气瓶和量筒中液面不再变化时停止加热,量筒内液体会倒流
(1)写出仪器甲的名称:
锥形瓶
。(2)为了使反应能平稳地进行,发生装置是
B
(从图1中选填序号,下同);用向上排空气法收集氧气应选用的装置是C
。(3)若用装置A、E制取并收集氧气,长颈漏斗的下端管口伸入液面下(即液封),目的是
防止生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸出
;用该方法收集到的氧气可以完成硫在氧气中的燃烧实验,集气瓶内要预留适量的水,水的作用是吸收二氧化硫,防止污染环境
。(4)甲小组同学加热一定质量的高锰酸钾制取氧气并测定生成氧气的体积,反应的文字表达式为
高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾$+$二氧化锰$+$氧气
;采用图2所示装置(气密性良好),装置中导管的连接顺序为f→h
→g
→i。(5)有关甲小组实验的说法合理的是
Ⅲ
(填序号)。Ⅰ.实验前集气瓶中未装满水,会影响测定氧气的体积
Ⅱ.实验时先点燃酒精灯,待试管中的空气排尽再连接装置
Ⅲ.集气瓶和量筒中液面不再变化时停止加热,量筒内液体会倒流
答案
11.(1)锥形瓶 (2)B C
(3)防止生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸出 吸收二氧化硫,防止污染环境
(4)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾$+$二氧化锰$+$氧气 h g (5)Ⅲ
【点拨】(5)Ⅰ.不论实验前集气瓶中有没有装满水,每产生一体积的氧气进入集气瓶,都会挤出一体积的水,并不影响氧气体积的测量,故Ⅰ错误。Ⅱ.若实验时先点燃酒精灯,待试管中的空气排尽再连接装置,实验结束后会有一部分氧气残留在试管中,没有进入集气瓶,使测量的氧气体积偏小,故Ⅱ错误。Ⅲ.集气瓶和量筒中液面不再变化时停止加热,装置内的温度降低,导致气压降低,量筒内液体会倒流流入集气瓶中,故Ⅲ正确。
(3)防止生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸出 吸收二氧化硫,防止污染环境
(4)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾$+$二氧化锰$+$氧气 h g (5)Ⅲ
【点拨】(5)Ⅰ.不论实验前集气瓶中有没有装满水,每产生一体积的氧气进入集气瓶,都会挤出一体积的水,并不影响氧气体积的测量,故Ⅰ错误。Ⅱ.若实验时先点燃酒精灯,待试管中的空气排尽再连接装置,实验结束后会有一部分氧气残留在试管中,没有进入集气瓶,使测量的氧气体积偏小,故Ⅱ错误。Ⅲ.集气瓶和量筒中液面不再变化时停止加热,装置内的温度降低,导致气压降低,量筒内液体会倒流流入集气瓶中,故Ⅲ正确。
解析
【分析】
我们一步步梳理本题的解题思路：
1. 第(1)问属于基础仪器识别，回忆初中化学常见反应容器的特征即可直接对应名称。
2. 第(2)问要实现反应平稳进行，需要装置可以控制液体药品的滴加速率，对比A、B装置，A的长颈漏斗仅能添加液体无法控制流速，B的分液漏斗可以精准控制液体滴加速度，从而平稳调控反应速率，因此选B；向上排空气法收集气体时，为了将瓶内空气完全排尽，导气管必须伸入集气瓶底部，对比C、D装置，C的导管伸至瓶底，符合收集要求，因此选C。
3. 第(3)问，长颈漏斗下端伸入液面下形成液封，核心作用就是避免生成的气体顺着长颈漏斗管口向外逸散；硫燃烧会生成有毒的二氧化硫，集气瓶预留的水可以溶解吸收二氧化硫，防止其逸散污染空气。
4. 第(4)问，按照高锰酸钾受热分解的产物书写对应文字表达式即可；用图2装置排水法测量氧气体积时，氧气密度远小于水，需要从短导管通入装满水的集气瓶，将水从长导管压入量筒，因此氧气从f流出后先接短导管h，水从长导管g流出后再接入量筒i，即可通过量筒内水的体积得到生成氧气的体积。
5. 第(5)问逐个判断选项：Ⅰ选项中，无论集气瓶预先是否装满水，生成多少体积的氧气，就会挤出对应体积的水，不会影响氧气体积测定，Ⅰ错误；Ⅱ选项中，先点燃酒精灯再连接装置，会导致部分生成的氧气直接逸散到空气中，测量结果偏小，操作不符合规范，Ⅱ错误；Ⅲ选项中，停止加热后装置内温度降低，内部气压小于外界大气压，量筒内的水会在大气压作用下倒流进集气瓶，Ⅲ正确，因此选Ⅲ。
【解析】
(1) 仪器甲是固液常温型发生装置的常用反应容器，名称为锥形瓶。
(2) 分液漏斗可控制液体滴加速率，平稳调控反应速率，因此符合要求的发生装置为B；向上排空气法收集氧气时，导气管需伸入集气瓶底部才能完全排出瓶内空气，因此收集装置选C。
(3) 长颈漏斗下端管口伸入液面下形成液封，目的是防止反应生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸出；硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫，集气瓶内预留的水可以吸收二氧化硫，防止其污染环境。
(4) 高锰酸钾受热分解的文字表达式为：高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾$+$二氧化锰$+$氧气；用图2装置测定氧气体积时，氧气从短管进入盛水集气瓶，将水从长管压入量筒，因此导管连接顺序为f→h→g→i。
(5) 逐一分析选项：
Ⅰ. 集气瓶未装满水时，生成的氧气进入集气瓶，对应体积的水就会被压入量筒，不影响氧气体积测量，Ⅰ错误；
Ⅱ. 先点燃酒精灯再连接装置，会导致部分氧气逸散，测量结果偏小，操作错误，Ⅱ错误；
Ⅲ. 停止加热后装置内温度降低，压强减小，外界大气压会将量筒中的水压入集气瓶，出现量筒内液体倒流的现象，Ⅲ正确。
因此最终选Ⅲ。
【答案】
(1) 锥形瓶
(2) B；C
(3) 防止生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸出；吸收二氧化硫，防止污染环境
(4) 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾$+$二氧化锰$+$氧气；h；g
(5) Ⅲ
【知识点】
常见仪器识别；实验室氧气制取；排水法测气体体积
【点评】
本题是氧气制取的综合实验题，覆盖仪器识别、发生与收集装置选择、实验操作细节、反应原理、误差分析多个考点，既考察基础实验知识的记忆，也侧重考察学生对实验原理的深度理解，其中排水法测氧气体积的误差分析部分是易错题，需要学生跳出死记硬背的误区，结合压强变化逻辑推导结论。
【难度系数】
0.6
我们一步步梳理本题的解题思路：
1. 第(1)问属于基础仪器识别，回忆初中化学常见反应容器的特征即可直接对应名称。
2. 第(2)问要实现反应平稳进行，需要装置可以控制液体药品的滴加速率，对比A、B装置，A的长颈漏斗仅能添加液体无法控制流速，B的分液漏斗可以精准控制液体滴加速度，从而平稳调控反应速率，因此选B；向上排空气法收集气体时，为了将瓶内空气完全排尽，导气管必须伸入集气瓶底部，对比C、D装置，C的导管伸至瓶底，符合收集要求，因此选C。
3. 第(3)问，长颈漏斗下端伸入液面下形成液封，核心作用就是避免生成的气体顺着长颈漏斗管口向外逸散；硫燃烧会生成有毒的二氧化硫，集气瓶预留的水可以溶解吸收二氧化硫，防止其逸散污染空气。
4. 第(4)问，按照高锰酸钾受热分解的产物书写对应文字表达式即可；用图2装置排水法测量氧气体积时，氧气密度远小于水，需要从短导管通入装满水的集气瓶，将水从长导管压入量筒，因此氧气从f流出后先接短导管h，水从长导管g流出后再接入量筒i，即可通过量筒内水的体积得到生成氧气的体积。
5. 第(5)问逐个判断选项：Ⅰ选项中，无论集气瓶预先是否装满水，生成多少体积的氧气，就会挤出对应体积的水，不会影响氧气体积测定，Ⅰ错误；Ⅱ选项中，先点燃酒精灯再连接装置，会导致部分生成的氧气直接逸散到空气中，测量结果偏小，操作不符合规范，Ⅱ错误；Ⅲ选项中，停止加热后装置内温度降低，内部气压小于外界大气压，量筒内的水会在大气压作用下倒流进集气瓶，Ⅲ正确，因此选Ⅲ。
【解析】
(1) 仪器甲是固液常温型发生装置的常用反应容器，名称为锥形瓶。
(2) 分液漏斗可控制液体滴加速率，平稳调控反应速率，因此符合要求的发生装置为B；向上排空气法收集氧气时，导气管需伸入集气瓶底部才能完全排出瓶内空气，因此收集装置选C。
(3) 长颈漏斗下端管口伸入液面下形成液封，目的是防止反应生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸出；硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫，集气瓶内预留的水可以吸收二氧化硫，防止其污染环境。
(4) 高锰酸钾受热分解的文字表达式为：高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾$+$二氧化锰$+$氧气；用图2装置测定氧气体积时，氧气从短管进入盛水集气瓶，将水从长管压入量筒，因此导管连接顺序为f→h→g→i。
(5) 逐一分析选项：
Ⅰ. 集气瓶未装满水时，生成的氧气进入集气瓶，对应体积的水就会被压入量筒，不影响氧气体积测量，Ⅰ错误；
Ⅱ. 先点燃酒精灯再连接装置，会导致部分氧气逸散，测量结果偏小，操作错误，Ⅱ错误；
Ⅲ. 停止加热后装置内温度降低，压强减小，外界大气压会将量筒中的水压入集气瓶，出现量筒内液体倒流的现象，Ⅲ正确。
因此最终选Ⅲ。
【答案】
(1) 锥形瓶
(2) B；C
(3) 防止生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸出；吸收二氧化硫，防止污染环境
(4) 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾$+$二氧化锰$+$氧气；h；g
(5) Ⅲ
【知识点】
常见仪器识别；实验室氧气制取；排水法测气体体积
【点评】
本题是氧气制取的综合实验题，覆盖仪器识别、发生与收集装置选择、实验操作细节、反应原理、误差分析多个考点，既考察基础实验知识的记忆，也侧重考察学生对实验原理的深度理解，其中排水法测氧气体积的误差分析部分是易错题，需要学生跳出死记硬背的误区，结合压强变化逻辑推导结论。
【难度系数】
0.6
