Question

氧气是一种非常重要的化学物质，请根据所学知识填写下列内容。（1）氧气的测定：实验室常用图1装置测定空气中氧气的含量。某化学兴趣小组在实验室测定空气中氧气的含量，由注射器和硬质玻璃管组成的密闭系统，其中注射器中存有15mL空气，玻璃管的容积是40mL。

①连接好装置后，需要_______，再加入铜粉。为了保证氧气全部反应，加入的铜粉应该______。

②保证氧气跟铜粉充分反应的操作是________。

③实验中你所看到的硬质玻璃管内的现象是_______。发生反应的文字表达式为______。

④充分反应后，停止加热，冷却至室温，挤出气球内的气体，发现注射器中的气体体积约为4mL，通过计算，你认为该同学测定得到的空气中氧气的体积分数是_______。

⑤瑞典化学家舍勒曾用图2装置对空气中的氧气含量进行测定：将磷放在密闭钟罩内的水面上方燃烧（如图2所示），产生_______现象（成分为五氧化二磷），一段时间后观察到钟罩内水面大约上升____，被消耗的气体是氧气，该反应的文字表达式为_______。

（2）氧气的制取：下图是实验室制气体时经常用到的仪器，请完成下列问题。

①指出仪器名称：m______n______.

②如果用A装置来制取氧气，则对应的文字表达式为_____，请说出装置的优点____（一条即可）。

③如果用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是_____（填字母序号），还须补充的一种用品是_________，反应的文字表达式是_______；

④收集较纯净的氧气应选择的装置是 ______（填字母序号），利用此方法收集氧气，收集满的判断方法是_______；若选择F装置收集氧气，则进气口为______端（选填“a”或“b”）

（拓展与延伸）查阅资料得知：通常状况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；实验室中常用醋酸钠（CH₃COONa）和碱石灰（发生反应的是其中的氢氧化钠）两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。

根据以上所述，可用于制取甲烷的发生装置为____（填字母），可用于收集甲烷的装置为____（填字母），制取甲烷的文字表达式为：________。

Answer

检查装置气密性 过量 缓慢推拉注射器活塞 红色粉末变成黑色 铜+氧气氧化铜 20% 白烟 1/5 磷+氧气五氧化二磷 分液漏斗 锥形瓶 过氧化氢氧气+水 控制反应速率 B 棉花 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 E 瓶口有气泡冒出 b B D或者E 醋酸钠+氢氧化钠甲烷+碳酸钠

【解析】

（1）①连接好装置后，需要检查装置气密性，再加入药品；为了保证氧气全部反应，加入的铜粉应该过量；

②为了保证氧气跟铜粉充分反应，可以缓慢推拉注射器活塞；

③铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，可以看到：红色粉末变成黑色；文字表达式为：铜+氧气氧化铜；

④注射器中的气体体积约为4mL，则消耗氧气的体积为15mL-4mL=11mL，该同学测定得到的空气中氧气的体积分数是；⑤磷在空气中燃烧产生大量的白烟；磷燃烧消耗氧气，氧气的体积约占空气体积的五分之一；磷与氧气在点燃条件下生成五氧化二磷，文字表达式为： 磷+氧气五氧化二磷；

（2）①熟悉常见仪器名称，m是分液漏斗；n是锥形瓶；故填：分液漏斗 ；锥形瓶；

②A装置可以适用于过氧化氢在催化剂二氧化锰作用下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢氧气+水；该装置可以通过控制滴加速度来控制反应速率；

③如果用高锰酸钾制取氧气，该反应需要加热固体，发生装置选择B；用加热高锰酸钾制取氧气，试管口要塞一团棉花，需要补充一种用品是棉花；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾，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；

④收集较纯净的氧气用排水法收集，收集装置选择E；利用此方法收集氧气，收集满的判断方法是：瓶口有气泡冒出，则收集满了；氧气的密度比空气大，若选择F装置收集氧气，则进气口为b端；

拓展与延伸：实验室中常用醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰（发生反应的是其中的氢氧化钠）两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，发生装置选择B；甲烷是难溶于水的气体，密度比空气小；可以选择收集装置为D或E；醋酸钠（CH3COONa）和氢氧化钠加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠，文字表达式为：醋酸钠+氢氧化钠甲烷+碳酸钠。