Question

4．如圖所示，為了測定實驗室中高錳酸鉀樣品的純度（假設雜質不參加反應），小衢稱取4.0g該樣品于試管中加熱，用量筒收集生成的氣體．高錳酸鉀完全分解后，移去酒精燈．待裝置冷卻到室溫后，得到0.23升氧氣（常溫下氧氣的密度約為1.4克/升）．請回答下列問題：
（1）圖中小衢采用排水法收集氧氣．高錳酸鉀完全分解得到氧氣的質量約0.32克（保留2位小數(shù)）．
（2）該樣品中高錳酸鉀的質量分數(shù)是多少？
（3）下列有關本實驗的描述正確的是ACD．
A．酒精燈加熱時間過短，會導致所測高錳酸鉀質量分數(shù)偏小
B．橡皮管不伸入量筒底部，氣體無法順利進入量筒
C．橡皮導管伸入量筒底部，可使測得氧氣的體積更準確
D．橡皮導管伸入量筒底部，可以避免先移去酒精燈而導致水倒吸入試管．

Answer 1

分析 （1）氧氣不易溶于水，密度比空氣小，可以用排水法或向上排空氣法收集；
（2）根據(jù)氧氣的質量可以計算高錳酸鉀的質量分數(shù)；
（3）根據(jù)實驗裝置的特點，操作得當，可以使實驗結果更準確．

解答 解：（1）圖中小衢采用排水法收集氧氣，收集到氧氣的質量約為：1.4克/升×0.23升=0.32克．
故答案為：排水；0.32．
（2）設該樣品中高錳酸鉀的質量為X，
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂ +O₂↑，
 316                                       32
  X                                      0.32g
$\frac{316}{X}=\frac{32}{0.32g}$，
X=3.16g，
樣品中高錳酸鉀的質量分數(shù)是：$\frac{3.16g}{4.0g}$×100%=79.0%；
答：樣品中高錳酸鉀的質量分數(shù)是79.0%；
（3）A、酒精燈加熱時間過短，高錳酸鉀不能完全分解，生成氧氣的質量偏小，計算出的高錳酸鉀質量也偏小，會導致所測高錳酸鉀質量分數(shù)偏�。�該選項說法正確．
B、橡皮管不伸入量筒底部，由于氧氣不易溶于水，產(chǎn)生的氧氣以氣泡的形式上升，也能夠順利進入量筒．該選項說法不正確．
C、橡皮導管伸入量筒底部，保證量筒中與試管中壓強保持一致，可使測得氧氣的體積更準確．該選項說法正確．
D、橡皮管伸入量筒底部，可以使水面降低到橡皮管口以下，從而可以避免移去酒精燈而導致水倒吸入試管．該選項說法正確．
故答案為：ACD．

點評 合理設計實驗裝置有利于提高實驗結果的準確度，認真分析、計算能夠得到正確的結果．