Question

20．如圖1所示為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集的部分實驗儀器．
請按下列要求回答：
（1）若用H₂O₂溶液和MnO₂反應制取并收集一瓶干燥的氧氣：
①所選儀器的連接順序為A→B→D，則裝置B內的液體應為濃硫酸（填試劑名稱）．
②裝置A中發生反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
③若用排水法收集一定體積的氧氣，可選用如圖2裝置中的B（填字母）．
（2）菠菜中含有草酸，將草酸隔絕空氣加熱，它會分解生水和碳的氧化物，為了探究上述產物碳的氧化物的成分，小燕同學設計了如圖3所示的實驗：

實驗過程中，發現裝置甲、丙中都出現白色沉淀，請回答下列問題：
①根據上述實驗信息，可以確定碳的氧化物的成分是C．
A．CO    B．CO₂   C．CO、CO₂
②裝置乙中發生反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
③若實驗測定裝置丙增重mg，則此時裝置乙中大玻璃管內的固體質量反應前后減少為$\frac{4}{11}$mg（用含m的代數式表示）．
④上述實驗裝置含有不足之處，你的具體改進建議是在裝置丙后增加一個燃著的酒精燈，處理尾氣中的一氧化碳，防止空氣污染．

Answer 1

分析 （1）①根據濃硫酸具有吸水性可干燥氧氣解答；
②根據實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的反應原理寫出反應的化學方程式解答；
③根據氧氣的密度比水的密度小解答；
（2）①根據實驗信息，可以確定碳的氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳，因為一氧化碳具有還原性，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
②一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；
③有關的計算要準確；
④實驗裝置含有不足之處，我的具體改進建議是：在裝置丙后增加一個燃著的酒精燈，處理尾氣中的一氧化碳，防止空氣污染；

解答 解：（1）①濃硫酸具有吸水性可干燥氧氣，若用 B 裝置干燥，B中的干燥劑為濃硫酸；故答案為：濃硫酸；
②過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
③氧氣的密度比水的密度小，若用排水法收集一定體積的氧氣，氧氣應從短管進，可選用如圖2裝置中的B；故答案為：B；
（2）①根據實驗信息，可以確定碳的氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳，因為一氧化碳具有還原性，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；故答案為：C；
②一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；故答案為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
③設氧化鐵的質量為x，
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
         160                     132
           x                        mg
$\frac{160}{132}=\frac{x}{mg}$      x=$\frac{40}{33}m$g；
此時裝置乙中大玻璃管內的固體減少的質量就是氧化鐵中氧元素的質量=$\frac{40}{33}m$g×$\frac{48}{160}$=$\frac{4}{11}m$g；
故答案為：$\frac{4}{11}$mg；
④實驗裝置含有不足之處，我的具體改進建議是：在裝置丙后增加一個燃著的酒精燈，處理尾氣中的一氧化碳，防止空氣污染；故答案為：在裝置丙后增加一個燃著的酒精燈，處理尾氣中的一氧化碳，防止空氣污染；（合理即可）

點評 本考點主要考查了氣體的干燥、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫、一氧化碳的還原性和有關的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．