Question

8．實驗室常用下列裝置研究氣體的制取和性質，根據所學知識回答下列問題．

（1）寫出加熱氯酸鉀和二氧化錳實驗室用A裝置制取氧氣的化學方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．A圖中試管口略向下傾斜的原因為防止液體倒流入試管，引起試管的炸裂．
（2）按圖F做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，觀察到的現象有劇烈燃燒（或火星四射或生成黑色固體或放出熱量）；，反應的化學方程式為3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，做該實驗時在集氣瓶內裝一些水，原因是防止生成的熔融物炸裂瓶底．實驗時發現鐵絲沒有燃燒，可能的原因有（答兩條）：
鐵絲表面的銹可能沒有除去；氧氣純度可能不夠．
（3）實驗室要制取1.6g氧氣，至少需多少克含過氧化氫5%的稀溶液？

Answer 1

分析 （1）根據氯酸鉀在二氧化錳的催化作用和加熱的條件下，受熱分解能生成氯化鉀和氧氣寫出該反應的化學方程式；根據給固體藥品加熱時的注意事項進行分析；
（2）根據鐵絲燃燒時的現象和注意事項分析解答；
（3）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，由生成氧氣的質量，由反應的化學方程式列式計算出需要5%的過氧化氫溶液的質量即可．

解答 解：（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用和加熱的條件下，受熱分解能生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；給固體藥品加熱時，試管口應略向下傾斜，防止冷凝液倒流入試管，引起試管的炸裂；
（2）鐵絲在盛有氧氣的集氣瓶中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體；細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗的原理是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，為了防止生成的熔融物炸裂瓶底，集氣瓶中放入少量水或鋪一層細沙；鐵絲在氧氣不燃燒的原因可能是鐵絲太粗或鐵絲生銹或氧氣濃度太低等；
（3）設需要溶質質量分數為5%的過氧化氫溶液的質量為x，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
68                           32
5%x                      1.6g
$\frac{68}{32}$=$\frac{5%x}{1.6g}$
x=68g．
答：至少需要溶質質量分數為5%的過氧化氫溶液68g；
故答案為：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；防止液體倒流入試管，引起試管的炸裂；（2）觀察到的現象有劇烈燃燒（或火星四射或生成黑色固體或放出熱量）；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；防止生成的熔融物炸裂瓶底；鐵絲表面的銹可能沒有除去；氧氣純度可能不夠；（3）68g．

點評 此題考查知識點較多，可依據已有的知識進行解答．