Question

經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，你一定掌握了相關(guān)氣體的制備方法．現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答問(wèn)題：

（1）寫出標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱：①

 

，②

 

；
（2）在實(shí)驗(yàn)室中用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)原理是

 

；
（3）圖中裝置A有明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)指出

 

，改正后，實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣，可選擇的發(fā)生裝置為

 

（填寫裝置的字母代號(hào)，下同）；應(yīng)選用的收集裝置是

 

．
（4）把干燥、純凈的10g高錳酸鉀裝入試管中，加熱制取氧氣．反應(yīng)一段時(shí)間后停止加熱，待試管冷卻后，稱得試管內(nèi)的固體剩余物為9.36g．計(jì)算：
①制得氧氣的質(zhì)量是多少？
②9.36g固體剩余物中含有哪些物質(zhì)？它們的質(zhì)量各是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）依據(jù)常用儀器的圖象和用途回答；
（2）依據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理書寫方程式；
（3）依據(jù)加熱固體的注意事項(xiàng)、氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；據(jù)氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置，
（4）高錳酸鉀受熱分解后生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，由于氧氣逸出，所以反應(yīng)后固體質(zhì)量會(huì)減少；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，固體質(zhì)量的減少量即為生成氧氣的質(zhì)量，然后根據(jù)反應(yīng)方程式由氧氣的質(zhì)量求出參加反應(yīng)的高錳酸鉀及生成的錳酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量．

解答：解：：（1）標(biāo)號(hào)儀器分別是試管、長(zhǎng)頸漏斗；
（2）高錳酸鉀在加熱下分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（3）加熱固體時(shí)試管口要低于試管底部，防止冷凝水倒流引起試管炸裂，制取氣體時(shí)試管內(nèi)的導(dǎo)管不能伸的太長(zhǎng)，不利于氣體的導(dǎo)出；用氯酸鉀制取氧氣需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；氧氣的密度比空氣大且不易溶于水，故可用向上排空氣法或排水法收集．
（4）解：①m（O₂）=10g-9.36g=0.64g
②設(shè)參加反應(yīng)的KMnO₄質(zhì)量為x，反應(yīng)生成的K₂MnO₄質(zhì)量為y、MnO₂質(zhì)量分別為z．
2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316        197     87    32
 x          y      z     0.64g

316

32

=

x

0.64g

x=6.32g
同理 y=3.94gz=1.74g
未反的KMnO₄質(zhì)量為10g-6.32g=3.68g
故答案為：（1）試管；長(zhǎng)頸漏斗；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（3）試管口未略向下傾斜、導(dǎo)氣管伸入試管內(nèi)太長(zhǎng)；A；C或E；
（4）①制得氧氣的質(zhì)量是0.64g；
②9.36g固體剩余物中含有KMnO₄的質(zhì)量為3.68g、K₂MnO₄的質(zhì)量為3.94g、MnO₂的質(zhì)量為1.74g．

點(diǎn)評(píng)：本題難度不大，掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的注意事項(xiàng)是正確解答本題的關(guān)鍵．在根據(jù)關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí)，通過(guò)認(rèn)真分析題干，直接得到氧氣的質(zhì)量，然后再求其他反應(yīng)物的質(zhì)量．此題計(jì)算量較大，計(jì)算一定要細(xì)心準(zhǔn)確．