Question

10．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器）．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：
（1）高錳酸鉀（KMnO₄）固體在加熱條件下，能較快地分解為錳酸鉀（K₂MnO₄，可溶固體）、二氧化錳（難溶固體）和氧氣．若以高錳酸鉀為原料在實(shí)驗(yàn)室中制備并收集干燥的氧氣：
①所選儀器的連接順序?yàn)锽DF（填寫儀器序號(hào)字母）．
②用高錳酸鉀制備氧氣所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
③從高錳酸鉀完全分解后的固體剩余物中提純錳酸鉀的方法是加足量水溶解固體剩余物，過濾，蒸發(fā)濾液，使錳酸鉀結(jié)晶析出
（2）若用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，并用來測定某不純氧化銅樣品的純度（雜質(zhì)為少量單質(zhì)銅），儀器的連接順序?yàn)椋篈→D₁→C→D₂→D₃（已知：CuO+H₂^△Cu+H₂O；D₁、D₂、D₃為3個(gè)濃硫酸洗氣瓶）．
①儀器C的大玻璃管中可以觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末變成紅色．
②儀器D₁的作用是干燥H₂，通過測量反應(yīng)前、后D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量變化，來計(jì)算氧化銅樣品的純度．若不連接D₁，則計(jì)算出樣品純度的結(jié)果將偏大（填“偏小”“偏大”“不受影響”之一）．
③按照正確的儀器連接順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后測量，儀器D₂的質(zhì)量增加了1.8g，則儀器C大玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量應(yīng)該減少1.6g．

Answer 1

分析 （1）①高錳酸鉀制取氧氣為固體加熱反應(yīng)，生成的氧氣用濃硫酸干燥，用向上排空氣法收集；
②據(jù)反應(yīng)原理寫出方程式；
③二氧化錳不溶于水，氯化鉀溶于水．
（2）根據(jù)氫氣與氧化銅的反應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象；通常情況下，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
濃硫酸可以用來干燥氫氣；洗氣瓶D₂的質(zhì)量增加了1.8g，說明氧化鐵和氫氣反應(yīng)生成了1.8g水，1.8g水中氧元素的質(zhì)量即為C裝置內(nèi)固體減少的質(zhì)量．

解答 解：（1））①高錳酸鉀制取氧氣為固體加熱反應(yīng)，生成的氧氣用濃硫酸干燥，用向上排空氣法收集；
②據(jù)反應(yīng)原理寫出方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
③二氧化錳不溶于水，氯化鉀溶于水，故加足量水溶解固體剩余物，過濾除去二氧化錳，蒸發(fā)濾液，使錳酸鉀結(jié)晶析出；
（2）①裝置C中，在加熱的條件下，氫氣和氧化銅反應(yīng)生成了銅和水，反應(yīng)的現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色；
②由于制取的氫氣中常含有水蒸氣，所以，裝置D₁的作用是干燥氫氣；若不連接D₁，生成的氫氣中混有的水蒸氣，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏大；
③充分反應(yīng)后洗氣瓶D₂的質(zhì)量增加了1.8g，則C裝置內(nèi)固體質(zhì)量減少了：1.8g×$\frac{16}{18}$×100%=1.6g．
故答案為：（1）①B D F    ②2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
③加足量水溶解固體剩余物，過濾，蒸發(fā)濾液，使錳酸鉀結(jié)晶析出．（其它合理答案可酌情給分）
（2）①黑色固體變紅色      ②干燥H₂；  偏大      ③1.6．

點(diǎn)評 理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．