Question

18．根據下列裝置圖回答問題．

（1）標號儀器①的名稱是長頸漏斗．
（2）實驗室制取二氧化碳，應選擇的發生裝置和收集裝置為BC（填字母序號）．
（3）實驗室用一定質量的高錳酸鉀制取氧氣，通過排水量測定所收集到的氧氣體積（裝置選用A、F、G）．
①寫出該反應的化學方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．用KMnO₄制氧氣應選用A作為發生裝置（填裝置序號）．檢驗該裝置氣密性的方法是將導管一端放入水中，兩手緊握試管壁，若導管口有氣泡冒出，則氣密性良好
②根據高錳酸鉀的質量算出的氧氣體積為理論值．如果實際測得氧氣的體積大于理論值（水的體積測量準確），你認為原因是未冷卻到室溫就讀數．
③若改用氯酸鉀和二氧化錳來制取氧氣，則二氧化錳在反應前后固體混合物中的質量分數將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
④實驗室還用KClO₃來制備氧氣，該反應的化學方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑將KClO₃與MnO₂的混合物ag加熱一段時間，得到bg固體，將得到的固體溶于水，過濾、洗滌、干燥后，又得到cg固體，則KClO₃的分解率為$\frac{245×（a-b）}{96×（a-c）}$×100%．

Answer 1

分析 （1）熟練掌握常見化學儀器的名稱及其用途；
（2）根據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置；根據氣體的密度和溶解性選擇收集方法；
（3）實驗室用一定質量的高錳酸鉀制取氧氣，通過排水量測定所收集到的氧氣體積：
①正確書寫高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式，該反應屬于固體加熱型，故選發生裝置A，并據檢查裝置氣密性的方法解答；
②了解正確讀數的時機，待冷卻到室溫再讀數；
③根據化學方程式可知，二氧化錳在反應前后固體混合物中的質量分數的變化．
④生成氧氣的質量為ag-bg，根據氧氣的質量可以計算反應的氯酸鉀的質量，最后得到的cg固體是二氧化錳，根據二氧化錳的質量可以計算氯酸鉀的總質量，進一步可以計算KClO₃的分解率．

解答 解：（1）標號儀器①是長頸漏斗；
（2）實驗室制取二氧化碳的藥品是石灰石和稀鹽酸，屬于固體和液體在常溫下的反應，因此應選用的發生裝置是B；因為二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，故收集裝置C（向上排空氣法）；
（3）①用高錳酸鉀制氧氣時，反應物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件是加熱，寫出方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
，該反應屬于固體加熱型，故選發生裝置A，檢查氣密性的方法是：將導管一端放入水中，兩手緊握試管壁，若導管口有氣泡冒出，則氣密性良好；
②根據高錳酸鉀的質量算出的氧氣體積為理論值．如果實際測得氧氣的體積大于理論值（水的體積測量準確），原因是：未冷卻到室溫就讀數；
③根據化學方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑可知，隨著反應進行，固體質量逐漸減少，二氧化錳在反應前后固體混合物中的質量分數變大；
④設反應的氯酸鉀的質量為x，
反應生成氧氣的質量為：ag-bg=（a-b）g，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，
 245                          96
  x                        （a-b）g
$\frac{245}{96}$=$\frac{x}{（a-b）g}$
x=$\frac{245}{96}$（a-b）g，
二氧化錳的質量為cg，
原混合物中氯酸鉀的質量為：ag-cg=（a-c）g，
則KClO₃的分解率為：$\frac{\frac{245}{96}（a-b）g}{（a-c）g}$×100%=$\frac{245×（a-b）}{96×（a-c）}$×100%；
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）BC；
（3）①2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；將導管一端放入水中，兩手緊握試管壁，若導管口有氣泡冒出，則氣密性良好；
②未冷卻到室溫就讀數；
③變大；
④$\frac{245×（a-b）}{96×（a-c）}$×100%．

點評 本題考查知識綜合，主要考查了實驗室制取氧氣的反應原理裝置的選取、方程式計算、氣密性檢查等知識，能很好考查學生分析、解決問題的能力．