Question

16．根據(jù)如圖1裝置圖回答問題．

（1）標(biāo)號(hào)儀器①的名稱是長(zhǎng)頸漏斗．
（2）實(shí)驗(yàn)室用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣，通過排水量測(cè)定所收集到的氧氣體積（裝置選用A、F、G）．
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導(dǎo)管（“b”或“c”）該延伸至底部？
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(yīng)前后固體混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取極易溶于水的氨氣（NH₃），應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A（填圖1字母）．收集裝置為D．
（4）若供選用圖2的裝置來制取二氧化碳，回答下列問題：甲與乙裝置相比，甲的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)速率；若用丙裝置干燥生成的二氧化碳，氣體應(yīng)從a（選填“a”或“b”）端導(dǎo)入．

（5）該小組設(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置，既可用于制取氣體，又可用于探究物質(zhì)性質(zhì)．①當(dāng)打開K₁，關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置，可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是b（填字母）．
a．大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳
b．鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
 ②當(dāng)打開K₂，關(guān)閉K₁時(shí)，利用I、III裝置，可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是b．
 a．二氧化碳使石蕊溶液變藍(lán)b．二氧化碳通入澄清石灰水變渾濁
（6）利用圖4裝置中圖甲裝置探究“MnO₂的用量對(duì) H₂O₂分解反應(yīng)的影響”，實(shí)驗(yàn)中H₂O₂的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，裝置中產(chǎn)生氧氣的量可以用壓強(qiáng)傳感器測(cè)出（在等溫條件下，產(chǎn)生氧氣體積與裝置內(nèi)壓強(qiáng)成正比．反應(yīng)放熱忽略不計(jì)）．
①寫出裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，MnO₂在此反應(yīng)中起催化作用．
②圖乙是“0.1克MnO₂與不同體積的3%H₂O₂溶液混合”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從圖中可以看出的規(guī)律是H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多．

③當(dāng)用“3%H₂O₂溶液8毫升與不同質(zhì)量的MnO₂混合”時(shí)，得到如圖丙所示的曲線．曲線的斜率顯示，當(dāng)MnO₂的用量增加到0.08克時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求．在此實(shí)驗(yàn)條件下，若MnO₂的質(zhì)量有4克（一藥匙），就能使如圖5C（選填字母）燒杯中所裝的3%H₂O₂溶液，其分解速度最接近實(shí)驗(yàn)要求．

Answer 1

分析 （1）了解常用的儀器名稱、用法、選取和連接方法；
（2）實(shí)驗(yàn)室用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣，通過排水量測(cè)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(xué)方程式；
②若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導(dǎo)管，c管延長(zhǎng)，有利于排水；
③根據(jù)化學(xué)方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑可知，二氧化錳在反應(yīng)前后固體混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化．
（3）發(fā)生裝置主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定．
（4）根據(jù)裝置特點(diǎn)分析解答；
（5））①當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置，由于短導(dǎo)管是進(jìn)氣管，故收集的氣體的密度應(yīng)比空氣的密度�。�
②由實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳；二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊溶液變紅（二氧化碳不是酸，不能使石蕊變紅）．二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁解答；
（6）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣；
②根據(jù)圖示可以看出H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
③根據(jù)圖中給出的比例分析．

解答 解：（1）熟記常用儀器：長(zhǎng)頸漏斗；
（2）①正確書寫高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
②若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導(dǎo)管，c管延長(zhǎng)，有利于排水，故如圖；
③根據(jù)高錳酸鉀的質(zhì)量算出的氧氣體積為理論值．如果實(shí)際測(cè)得氧氣的體積大于理論值（水的體積測(cè)量準(zhǔn)確），原因是：未冷卻到室溫就讀數(shù)；
④根據(jù)化學(xué)方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑可知，二氧化錳在反應(yīng)前后固體混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化為變大．
（3）反應(yīng)物的狀態(tài)是固態(tài)，反應(yīng)條件是加熱，應(yīng)選固-固加熱型的發(fā)生裝置；氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，氨氣的密度比空氣小，可用向下排空氣法收集．
（4）甲與乙裝置相比，甲的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)速率；若用丙裝置干燥生成的二氧化碳，氣體應(yīng)從a進(jìn)；
（5））①當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置，由于短導(dǎo)管是進(jìn)氣管，故收集的氣體的密度應(yīng)比空氣的密度�。�
a、二氧化碳的密度比空氣大，故錯(cuò)誤；
b、氫氣的密度比空氣小，故正確；
②由實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳，其化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊溶液變紅（二氧化碳不是酸，不能使石蕊變紅）．二氧化碳通入澄清石灰水變渾濁；
（6）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；MnO₂在此反應(yīng)中起催化作用；
（2）根據(jù)圖示可以看出H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
（3）由圖示可知3%H₂O₂溶液8毫升與0.08克MnO₂混合，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，若MnO₂的質(zhì)量有4克需要3%H₂O₂溶液為$\frac{4g}{0.08g}$×8mL=400mL．
故答為：
（1）長(zhǎng)頸漏斗；
（2）①2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
②c；
③變大；
（3）A；D；
（4）可以控制反應(yīng)速率；
（5）b；b；
（6）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化；
②H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
③C．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了實(shí)驗(yàn)室根據(jù)反應(yīng)原理和氣體的密度和水溶性制取氧氣、二氧化碳的裝置的選取；了解常用氣體的收集方法；根據(jù)題目中的信息正確有關(guān)書寫化學(xué)方程式．