【分析】
本题围绕简易供氧器的设计展开,考查氧气制取的相关实验知识,解题思路如下:
1. 发生装置的选择依据为反应物状态和反应条件,收集装置依据气体密度和溶解性,据此填写界定任务的空缺;
2. 识别常见实验仪器,对应题目中仪器a、b的名称;
3. 根据反应物状态和反应条件选择加热高锰酸钾制氧气的发生装置,结合氧气的密度和溶解性选择收集装置;回忆过氧化氢分解制氧气的反应原理,书写化学方程式;
4. 结合氧气的溶解性分析加湿过滤仓的作用,通过气泡产生的快慢判断氧气生成速率;
5. 依据氧气的助燃性,明确检验氧气的方法;
6. 分析高压进低压出的气流方式对制氧的作用;
7. 结合装置的功能,判断自制简易供氧器的缺陷装置。
【解析】
1. 界定任务:发生装置由反应物状态和反应条件确定,收集装置由气体密度和溶解性确定,故第一空填反应物状态和反应条件;
2. 仪器名称:图中仪器a为锥形瓶,仪器b为水槽;
3. 加热高锰酸钾制取氧气,反应物为固体且反应需加热,发生装置选A;氧气不易溶于水、密度比空气大,收集装置选C(排水法)或E(向上排空气法),故装置为AC(或AE);过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
4. 模仿改造(1):氧气不易溶于水,加湿过滤仓可利用该性质湿润氧气;根据产生气泡的快慢判断氧气产生速率;
5. (2) 检验氧气的方法:将带火星的木条放在加湿过滤仓顶部导管口,若木条复燃,则证明导出的气体为氧气;
6. (3) 高压进低压出的原因:利于得到平稳的氧气流,并充分润湿氧气(合理即可);
7. 自制简易供氧器:B装置中氧气通入右瓶的导管过短,无法将水压出,不能实现加湿等功能,故有缺陷的是B。
【答案】
反应物状态和反应条件;锥形瓶;水槽;AC(或AE);$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;不易;产生气泡的快慢;将带火星的木条放在加湿过滤仓顶部导管口,若木条复燃,则证明导出的气体为氧气;利于得到平稳的氧气流,并充分润湿氧气(合理答案均可);B
【知识点】
氧气的制取装置;氧气的性质;化学方程式书写
【点评】
本题结合简易供氧器的设计,综合考查氧气制取的装置选择、仪器识别、反应原理、气体检验等知识,注重实验应用能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6