Question

12．Ⅰ．下列是實驗室制取氣體的一些裝置圖，請根據要求回答：

（1）實驗室用高錳酸鉀做原料制氧氣的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；可選用的發生裝置是B（填字母序號）．
（2）實驗室制取并收集一瓶干燥的二氧化碳氣體，化學反應方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．按照氣流自左至右方向流動，所用儀器按連接順序依次為AFD（填字母順序）．
（3）實驗室若用5%的過氧化氫溶液與二氧化錳混合來制取氧氣．要配制5%的過氧化氫溶液600g，需要質量分數為30%的過氧化氫溶液（密度為1.1g/cm³）90.9mL（計算結果保留一位小數）．稀釋過氧化氫溶液的主要步驟有：計算、量取、稀釋、裝瓶并貼標簽．
Ⅱ．下列是某化學小組探究物質組成與性質的實驗裝置圖，根據要求回答：

A	B	C	D
測定空氣中氧氣的含量	稀釋濃硫酸	鐵釘在空氣中的變化	一氧化碳還原氧化鐵
木炭		水

（l）上述實驗設計中有錯誤的是AB（填字母序號）；A中可燃物應取過量的原因是可將裝置中的氧氣耗盡．
（2）B中玻璃棒的作用是攪拌，使產生的熱量迅速擴散（加快散熱）；C中會出現的實驗現象為鐵釘生銹，U型管液面左高右低．
（3）D中硬質玻璃管內發生反應的化學方程式為3CO+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，酒精燈的作用是點燃尾氣中的CO，防止污染環境．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）根據高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析；
（2）據二氧化碳的實驗室制法是用稀鹽酸與大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸鈣）反應來制取．其反應原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．濃硫酸據有吸水性可做干燥劑；
（3）溶液稀釋前后，溶質質量不變；
Ⅱ、（1）A、B、C、D四個實驗中：A實驗生成物為二氧化碳氣體，不能形成氣壓差，故不能達到實驗目的；而B稀釋濃硫酸，應將濃硫酸倒入水中，故不能達到實驗目的；A實驗測定空氣中氧氣的含量，故應充分消耗氧氣；
（2）B實驗稀釋濃硫酸，玻璃棒攪拌并及時散熱；C實驗鐵絲生銹消耗空氣中的氧氣，管內外形成氣壓差，故U型管中液面左高右低；
（3）D實驗一氧化碳還原氧化鐵，已知反應物一氧化碳和氧化鐵，生成物為二氧化碳和鐵，反應條件為高溫；反應完，將有尾氣一氧化碳，故需要處理掉．

解答 解：Ⅰ、（1）采用高錳酸鉀制氧氣時需要加熱，應該選用的發生裝置是B裝置，高錳酸鉀在加熱的條件下反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；B；
（2）二氧化碳的實驗室制法是用稀鹽酸與大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸鈣）反應來制取．其反應原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，反應為固液常溫反應，發生裝置選擇A，生成的二氧化碳通入濃硫酸干燥，再用向上排可區分收集（二氧化碳密度比空氣大，能溶于水）；故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；AFD；
（3）設需要質量分數為30%的過氧化氫溶液的體積為x，
根據稀釋前后溶質質量不變有：600g×5%=x×1.1g/cm³×30%，
x=90.9mL；
在實驗室稀釋過氧化氫溶液的主要步驟有：計算、量取、溶解、裝瓶并貼上標簽．
故答案為：90.9；量取；
Ⅱ、（1）經分析A、B、C、D四個實驗，A實驗生成物為二氧化碳氣體，不能形成氣壓差，故不能達到實驗目的；而B稀釋濃硫酸，應將濃硫酸倒入水中，故不能達到實驗目的；A實驗測定空氣中氧氣的含量，故應充分消耗氧氣；
（2）B中玻璃棒的作用是攪拌、散熱；一段時間后，C中的實驗現象為鐵絲生銹，U型管中液面左高右低；
（3）D中硬質玻璃管內發生反應的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．酒精燈的作用是點燃未反應的CO，防止其污染空氣．
答案：
（1）AB；可將裝置中的氧氣耗盡；
（2）攪拌，使產生的熱量迅速擴散（加快散熱）；鐵釘生銹，U型管液面左高右低；
（3）3CO+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；點燃尾氣中的CO，防止污染環境．

點評 了解金屬生銹的條件，探究測定空氣中氧氣含量的方法；掌握濃硫酸的性質和稀釋方法及其注意事項；掌握一氧化碳還原氧化鐵的實驗原理及注意事項．