7. 如图是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题。

(1)发生装置。
① 写出标号仪器的名称:甲
长颈漏斗
,乙
集气瓶
。
② 若用A装置制取氧气,试管内的暗紫色固体是
高锰酸钾(或$\ce{KMnO_{4}}$)
,发生反应的化学方程式为
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} +MnO_{2} +O_{2}\uparrow}$
。该装置需要进行的改进是
试管口放一团棉花
。
③ 若用B装置制取氧气,应该选择的试剂是
过氧化氢溶液和二氧化锰
,发生反应的化学方程式为
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$
,相比于B装置,C装置的优点是
能够控制反应速率
。
④ 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取和收集氧气,应选用的装置组合为
A和D(或A和F,或A和G)
(填字母),其中二氧化锰起
催化
作用。
(2)收集装置。
① 现准备收集一瓶氧气用于铁丝燃烧的实验,选择
F
(填字母,下同)装置收集氧气最佳;若要收集比较干燥的氧气,应选择的收集装置为
D(或G)
;用F装置收集氧气时,以观察到
集气瓶口有大气泡连续均匀冒出
为氧气集满的标准。若用G装置收集氧气,气体应从
a
(填“a”或“b”)端进入。
② 某气体只能用D装置收集,则该气体可能具有的性质是
密度比空气的大、能溶于水、与水反应
。
③ 检验D装置中收集到的气体是否为氧气的操作是
将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃则为氧气
。
(3)操作分析。
① 用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时,若发现试管破裂,可能的原因是
加热前未预热(或试管口向上倾斜,或试管外壁有水等)
。
② 用排水法收集了一瓶氧气,将带火星的木条伸入集气瓶中,木条没有复燃,可能的原因是
未等气泡连续均匀冒出就开始收集(或收集前集气瓶中有气泡等)
。
③ 用高锰酸钾制备氧气,实验结束时,先熄灭酒精灯,导致水槽中的水倒流进入了导气管,可采取的补救措施是
迅速拔掉导气管橡胶塞
(写出一种即可)。
④ 用A、F装置制取并收集氧气,加热一段时间后,发现试管口未放置棉花团,接下来应采取的正确操作是
停止加热,待试管冷却后在试管口放一团棉花
,再组装好仪器继续实验。
⑤ 检查B装置气密性的操作是
用弹簧夹夹住导气管,向长颈漏斗中加水,形成稳定水柱则气密性良好
;其中长颈漏斗伸到液面以下的原因是
形成液封,防止气体逸出
。
(4)若用G装置除去氧气中混有的水蒸气,G中装入的试剂是
浓硫酸
,气体应从
a
(填“a”或“b”,下同)端进入;若G装置中盛满水可测量生成氧气的体积,需在
a
端连接量筒。进行操作时,集气瓶中未装满水
不影响
(填“影响”或“不影响”)实验结果。
答案:7. (1)① 长颈漏斗 集气瓶 ② 高锰酸钾(或$\ce{KMnO_{4}}$) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} +MnO_{2} +O_{2}\uparrow}$ 试管口放一团棉花 ③ 过氧化氢溶液和二氧化锰 $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$ 能够控制反应速率 ④ A和D(或A和F,或A和G) 催化
(2)① F D(或G) 集气瓶口有大气泡连续均匀冒出 a ② 密度比空气的大、能溶于水、与水反应 ③ 将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃则为氧气 (3)① 加热前未预热(或试管口向上倾斜,或试管外壁有水等) ② 未等气泡连续均匀冒出就开始收集(或收集前集气瓶中有气泡等)
③ 迅速拔掉导气管橡胶塞 ④ 停止加热,待试管冷却后在试管口放一团棉花 ⑤ 用弹簧夹夹住导气管,向长颈漏斗中加水,形成稳定水柱则气密性良好 形成液封,防止气体逸出 (4)浓硫酸 a a 不影响
解析:(3) ① 用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时,试管破裂的可能原因:加热前未对试管进行预热,导致试管局部受热不均而炸裂;试管口向上倾斜,反应中产生的冷凝水倒流回热的试管底部,使试管炸裂;试管外壁有水,加热时水蒸发吸热,导致试管局部温度骤变而炸裂;实验结束后先熄灭酒精灯,再移出导管,水槽中的水倒流进入试管,使试管炸裂等。② 排水法收集氧气后,带火星的木条伸入集气瓶未复燃的可能原因:收集时机过早,导管口刚开始冒出的气泡是装置内的空气,未等气泡连续均匀冒出就开始收集,导致收集的气体主要是空气;收集前集气瓶中有气泡等。(4) 若用G装置除去氧气中混有的水蒸气,需选用具有吸水性且与氧气不反应的试剂,G中装入的试剂是浓硫酸(浓硫酸具有吸水性,且与氧气不反应);气体应从a端进入,使氧气与浓硫酸充分接触,达到干燥效果;若G装置盛满水测量生成氧气的体积,氧气需从b端进入(氧气不易溶于水,会将瓶内的水从a端排出),故需在a端连接量筒,量筒内水的体积即为生成氧气的体积;集气瓶中未装满水不影响实验结果,因为排出水的体积仅与生成氧气的体积有关,与初始水的多少无关(未装满的部分会被氧气占据,排出的水的体积仍等于氧气体积)。