Question

2．氣體的制法、性質和用途等是中學化學研究的重要內容．
（1）請從圖1中選擇適當的儀器組裝實驗裝置．

①實驗室制取二氧化碳，應選擇上面儀器中的ABE（填字母代號）．
②若用高錳酸鉀制取氧氣，還需要補充的一種儀器是試管（填名稱），反應的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）小明同學采用如圖2裝置進行趣味實驗．
①若 A 中是碳酸氫鈉和稀鹽酸，B 中是紫色石蕊溶液，
A 中反應的化學方程式為NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，B 中可觀察到的現象為溶液變紅．
②若換一組藥品，用所得干燥氣體充氣球，氣球在空中上升，則 A、B 中應分別盛放鋅和稀硫酸、濃硫酸
（寫一組即可）．
（3）某同學用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，該同學取 50g 過氧化氫溶液和 1g 二氧化錳混合，完全反應后，稱量剩余物質的質量為 49.4g．試計算過氧化氫溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱；高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
（2）根據反應的原理以及二氧化碳的性質來分析；根據題干信息可知，制備的氣體是氫氣；
（3）根據分解反應的化學方程式，由放出氧氣的質量計算出分解的過氧化氫的質量，然后求出過氧化氫溶液的溶質質量分數即可．

解答 解：（1）①實驗室制取二氧化碳屬于固液常溫型，所以選擇錐形瓶、單孔塞或錐形瓶、長頸漏斗、雙孔塞；ABE；    
②實驗室用高錳酸鉀制氧氣需加熱，所以需試管，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；反應的方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
故答案為：試管；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）①碳酸酸氫鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳溶于水并與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊試液變紅色；故填：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；溶液變紅；
②這種氣體是氫氣，在實驗室中，通常用鋅粒與稀硫酸反應來制取氫氣，并用濃硫酸來進行干燥；故填：鋅和稀硫酸；濃硫酸；
（3）設產生1.6g氧氣需要H₂O₂的質量為x
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
68              32
x               1.6g
$\frac{68}{32}=\frac{x}{1.6g}$
x=3.4g
所用過氧化氫溶液的溶質質量分數=$\frac{3.4g}{50g}$×100%=6.8%
答：所用過氧化氫溶液的溶質質量分數是6.8%．
故答案為：6.8%．

點評 固液常溫型裝置可用試管、單孔橡皮塞裝置或長頸漏斗裝置，固體加熱型裝置需用到酒精燈，反應在試管中進行，氣體的收集方法根據其密度和水溶性判斷．解答本題時需要首先使用質量守恒定律，找出題中隱含條件，然后再由化學方程式及溶液的溶質質量分數進行計算，有較強的綜合性，需要有清晰的解題思路．