Question

20．如圖是實驗室常用氣體制備裝置，據圖回答問題：

（1）實驗室用高錳酸鉀制氧氣的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，應選擇的收集裝置是D或F（填字母代號）．如果選用G裝置收集氧氣，氣體應從a（填“a”或“b”）端導入．
（2）某化學小組同學用20%的過氧化氫溶液和1g二氧化錳，并選用B裝置來制氧氣．該反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．實驗中，同學們發現不能得到平穩的氧氣流．
大家提出從兩個方面加以改進：
一是把發生裝置由B改為C，其理由是可控制滴加過氧化氫溶液的速率；
二是將過氧化氫溶液加水稀釋．此配制過程需要經過計算、量取、稀釋三個步驟．
如果把50g質量分數為20%的過氧化氫溶液稀釋成5%的過氧化氫溶液，需加水的質量為150gg；在配制過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有①⑤⑥（填數字序號）．
①量筒    ②藥匙     ③試管     ④酒精燈    ⑤滴管     ⑥玻璃棒
交流與反思：
①在稱二氧化錳的操作中，若指針略向右偏轉，要使指針居中的恰當操作是：分次少量添加至天平平衡．
②若量水時仰視讀數，則所配得過氧化氫溶液的溶質質量分數小于5%（填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，據此書寫方程式，根據氧氣的性質選擇收集裝置；
（2）根據實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣的反應寫出化學方程式；利用注射器加入液體時能控制加入液體的量；根據溶質質量不變原理計算加入水的質量，根據稀釋的操作分析用到的玻璃儀器．

解答 解：
（1）加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，可以用向上排空氣法或排水法收集，氧氣密度比空氣大，所以應從長管進氣，短管便于排空氣；
實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．某化學小組同學用20%的過氧化氫溶液和二氧化錳，并選用B裝置來制氧氣．實驗中，同學們發現不能得到平穩的氧氣流．大家提出從兩個方面加以改進：一是把發生裝置由B改為C，其理由是用注射器注入過氧化氫溶液，可以控制產生氧氣的速率；二是將過氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經過計算、量取、混勻三個步驟．如果把50g質量分數為20%的過氧化氫溶液稀釋成5%的過氧化氫溶液，設需加水的質量為為x，則50g×20%=（50g+x）×5%，解得 x=150g；在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有、量筒、滴管、玻璃棒．
交流與反思：
①在稱二氧化錳的操作中，若指針略向右偏轉，說明藥品質量少，要使指針居中的恰當操作是：
②若量取過水時，仰視讀數，讀數比實際液體體積小，會造成實際量取的水的體積偏大，即溶劑的質量偏大，所配溶液的溶質質量分數偏�。�
答案：
（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；  D或F；a；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑； 可控制滴加過氧化氫溶液的速率；  150g； ①⑤⑥；
交流與反思：
①分次少量添加至天平平衡（其它合理答案均可）；②小于．

點評 明確實驗室制取氧氣、二氧化碳的反應原理、收集方法，及過濾實驗操作等知識，即可結合題意順利解答．