Question

16．根據(jù)如圖1裝置圖回答問題．

（1）標號儀器①的名稱是長頸漏斗．
（2）實驗室用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣，通過排水量測定所收集到的氧氣體積（裝置選用A、F、G）．
①寫出該反應的化學方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導管（“b”或“c”）該延伸至底部？
③若改用氯酸鉀和二氧化錳來制取氧氣，則二氧化錳在反應前后固體混合物中的質(zhì)量分數(shù)將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取極易溶于水的氨氣（NH₃），應選擇的發(fā)生裝置是A（填圖1字母）．收集裝置為D．
（4）若供選用圖2的裝置來制取二氧化碳，回答下列問題：甲與乙裝置相比，甲的顯著優(yōu)點是可以控制反應速率；若用丙裝置干燥生成的二氧化碳，氣體應從a（選填“a”或“b”）端導入．

（5）該小組設計了如圖3所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于探究物質(zhì)性質(zhì)．①當打開K₁，關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置，可進行的實驗是b（填字母）．
a．大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳
b．鋅與稀硫酸反應制取氫氣
 ②當打開K₂，關閉K₁時，利用I、III裝置，可進行的實驗是b．
 a．二氧化碳使石蕊溶液變藍b．二氧化碳通入澄清石灰水變渾濁
（6）利用圖4裝置中圖甲裝置探究“MnO₂的用量對 H₂O₂分解反應的影響”，實驗中H₂O₂的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為3%，裝置中產(chǎn)生氧氣的量可以用壓強傳感器測出（在等溫條件下，產(chǎn)生氧氣體積與裝置內(nèi)壓強成正比．反應放熱忽略不計）．
①寫出裝置中發(fā)生反應的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，MnO₂在此反應中起催化作用．
②圖乙是“0.1克MnO₂與不同體積的3%H₂O₂溶液混合”的實驗結(jié)果，從圖中可以看出的規(guī)律是H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多．

③當用“3%H₂O₂溶液8毫升與不同質(zhì)量的MnO₂混合”時，得到如圖丙所示的曲線．曲線的斜率顯示，當MnO₂的用量增加到0.08克時，分解速度達到實驗要求．在此實驗條件下，若MnO₂的質(zhì)量有4克（一藥匙），就能使如圖5C（選填字母）燒杯中所裝的3%H₂O₂溶液，其分解速度最接近實驗要求．

Answer 1

分析 （1）了解常用的儀器名稱、用法、選取和連接方法；
（2）實驗室用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣，通過排水量測定所收集到的氧氣體積：
①正確書寫高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式；
②若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導管，c管延長，有利于排水；
③根據(jù)化學方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑可知，二氧化錳在反應前后固體混合物中的質(zhì)量分數(shù)的變化．
（3）發(fā)生裝置主要由反應物的狀態(tài)和反應條件決定；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定．
（4）根據(jù)裝置特點分析解答；
（5））①當打開K₁、關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置，由于短導管是進氣管，故收集的氣體的密度應比空氣的密度�。�
②由實驗室制取二氧化碳氣體的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會發(fā)生反應，生成氯化鈣和水和二氧化碳；二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊溶液變紅（二氧化碳不是酸，不能使石蕊變紅）．二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁解答；
（6）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣；
②根據(jù)圖示可以看出H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
③根據(jù)圖中給出的比例分析．

解答 解：（1）熟記常用儀器：長頸漏斗；
（2）①正確書寫高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
②若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導管，c管延長，有利于排水，故如圖；
③根據(jù)高錳酸鉀的質(zhì)量算出的氧氣體積為理論值．如果實際測得氧氣的體積大于理論值（水的體積測量準確），原因是：未冷卻到室溫就讀數(shù)；
④根據(jù)化學方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑可知，二氧化錳在反應前后固體混合物中的質(zhì)量分數(shù)的變化為變大．
（3）反應物的狀態(tài)是固態(tài)，反應條件是加熱，應選固-固加熱型的發(fā)生裝置；氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，氨氣的密度比空氣小，可用向下排空氣法收集．
（4）甲與乙裝置相比，甲的顯著優(yōu)點是可以控制反應速率；若用丙裝置干燥生成的二氧化碳，氣體應從a進；
（5））①當打開K₁、關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置，由于短導管是進氣管，故收集的氣體的密度應比空氣的密度�。�
a、二氧化碳的密度比空氣大，故錯誤；
b、氫氣的密度比空氣小，故正確；
②由實驗室制取二氧化碳氣體的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會發(fā)生反應，生成氯化鈣和水和二氧化碳，其化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊溶液變紅（二氧化碳不是酸，不能使石蕊變紅）．二氧化碳通入澄清石灰水變渾濁；
（6）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；MnO₂在此反應中起催化作用；
（2）根據(jù)圖示可以看出H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
（3）由圖示可知3%H₂O₂溶液8毫升與0.08克MnO₂混合，分解速度達到實驗要求，若MnO₂的質(zhì)量有4克需要3%H₂O₂溶液為$\frac{4g}{0.08g}$×8mL=400mL．
故答為：
（1）長頸漏斗；
（2）①2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
②c；
③變大；
（3）A；D；
（4）可以控制反應速率；
（5）b；b；
（6）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化；
②H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
③C．

點評 本題主要考查了實驗室根據(jù)反應原理和氣體的密度和水溶性制取氧氣、二氧化碳的裝置的選取；了解常用氣體的收集方法；根據(jù)題目中的信息正確有關書寫化學方程式．