Question

2．實驗室制取氣體時所需的一些裝置如圖1所示．據(jù)圖回答下列問題：

（1）寫出指定儀器的名稱：①長頸漏斗；
（2）實驗室用高錳酸鉀為原料制取一瓶較純凈的氧氣，應選用A裝置和C（填字母）裝置，該反應的符號表達式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；試管口略向下傾斜的原因是防止冷凝水倒流引起試管炸裂；實驗中若要調(diào)整試管的高度，則應調(diào)節(jié)a（填“a”、“b”或“c”）旋鈕．若用F裝置收集氧氣，則氣體從d（填“d”或“e”）進入；若用D裝置收集氧氣，檢驗氧氣已經(jīng)集滿的方法是把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，證明已滿．
（3）為了防止人體缺碘患上“大脖子病”，市售食鹽中添加了少量的碘酸鉀（KIO₃），并在使用說明中強調(diào)“不宜高溫烹煮”．已知碘酸鉀與氯酸鉀性質(zhì)相似，試寫出碘酸鉀在加熱條件下分解的符號表達式2KIO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KI+3O₂↑；碘酸鉀中碘元素的化合價為+5．
（4）實驗室用過氧化氫制取氧氣比較快捷，但是反應不容易控制．為了實現(xiàn)反應的可控性，某化學興趣小組設(shè)計了如下創(chuàng)新操作：取一根長的粗銅絲，將一端對折成平行狀，用水將按比例混合均勻的水泥和MnO₂調(diào)好并黏在銅絲對折處，滾成圓柱狀，晾干使用．按照圖2裝配好儀器，通過抽拉操作實現(xiàn)了催化劑與過氧化氫溶液的接觸、分離．請寫出該反應的符號表達式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在該實驗設(shè)計中，不但可以控制反應的開始和結(jié)束，還有的優(yōu)點是控制反應的速率或者便于對催化劑的回收再利用．
除二氧化錳外，某些金屬離子對過氧化氫溶液也有催化作用，如CuSO₄溶液中的Cu²⁺．小明在實驗中發(fā)現(xiàn)氯化鐵（Fe³⁺和Cl^-構(gòu)成）溶液也能加快過氧化氫的分解速率，為驗證是Fe³⁺對過氧化氫溶液起到了催化作用，以下三個實驗中，他必須要完成的是B（填字母）．
A．在5mL5%的過氧化氫溶液中加入2～3滴硫酸鐵（Fe³⁺和SO₄^2-構(gòu)成）溶液，產(chǎn)生大量氣泡
B．在5mL5%的過氧化氫溶液中加入2～3滴氯化鈉溶液，幾乎無氣泡產(chǎn)生
C．在5mL5%的過氧化氫溶液中加入2～3滴氯化銅（Cu²⁺和Cl^-構(gòu)成）溶液，產(chǎn)生大量氣泡．

Answer 1

分析 要熟記常見儀器的名稱和用途；根據(jù)方程式的寫法和氧氣的密度和溶解性考慮本題；根據(jù)氧氣的驗滿方法解答；根據(jù)裝置的特點以及化合價的求算分析解答即可．

解答 解：（1）據(jù)圖可以看出，①是長頸漏斗，故填：長頸漏斗；
（2）實驗室用高錳酸鉀為原料制取一瓶較純凈的氧氣，是固體加熱型反應，選擇A裝置制取，排水法收集的氧氣純凈，故應選用A裝置和C裝置，該反應的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；試管口略向下傾斜是為了防止冷凝水倒流引起試管炸裂；實驗中若要調(diào)整試管的高度，則應調(diào)節(jié)a旋鈕．若用F裝置收集氧氣，由于氧氣的密度大于空氣，則氣體從d端進入；用D裝置收集氧氣，檢驗氧氣已經(jīng)集滿的方法是把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，證明已滿．故填：C；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止冷凝水倒流引起試管炸裂；a；d；把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，證明已滿；
（3）碘酸鉀在加熱條件下分解生成碘化鉀和氧氣，方程式為 2KIO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KI+3O₂↑；碘酸鉀中碘元素的化合價為+5，故填：2KIO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KI+3O₂↑；+5；
（4）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在該實驗設(shè)計中，不但可以控制反應的開始和結(jié)束，還能控制反應的速率或者便于對催化劑的回收再利用，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；控制反應的速率或者便于對催化劑的回收再利用．
除二氧化錳外，某些金屬離子對過氧化氫溶液也有催化作用，如CuSO₄溶液中的Cu²⁺．小明在實驗中發(fā)現(xiàn)氯化鐵（Fe³⁺和Cl^-構(gòu)成）溶液也能加快過氧化氫的分解速率，要驗證是Fe³⁺對過氧化氫溶液起到了催化作用，需要排除氯離子的可能性，故以下三個實驗中，他必須要完成的是在5mL5%的過氧化氫溶液中加入2～3滴氯化鈉溶液，幾乎無氣泡產(chǎn)生，故填：B．

點評 本題考查的是常見氣體的實驗室制取以及催化劑性質(zhì)的實驗探究，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．