Question

10．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備和收集裝置．

請回答下列問題：
（1）實驗室用高錳酸鉀制取干燥的氧氣應(yīng)選AD（填字母序號），反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）實驗室制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．若選用C做發(fā)生裝置，你認為選用C的優(yōu)點是可通過分液漏斗的開關(guān)控制液體的滴加速率和滴加量，來控制反應(yīng)速率．
（3）欲使用裝置E用排空氣法收集二氧化碳，則氣體應(yīng)從a（填“a”或“b”）端通入；欲使用裝置E用排水法收集氧氣，操作是先將瓶中裝滿水，再將氣體從b端通入．
（4）在實驗室里加熱30g氯酸鉀（KClO₃）和二氧化錳的混合物制取氧氣，完全反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為20.4g．請計算：
①生成氧氣的質(zhì)量為9.6g；
②原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，收集干燥的氧氣用向上排空氣法，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，注射器可以控制液體的滴加速度進行分析；
（3）根據(jù)二氧化碳的密度比空氣大，使用裝置E用排水法收集氧氣，操作是先將瓶中裝滿水，再將氣體從b端通入進行分析；
（4）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鈣和氧氣，依據(jù)題中的數(shù)據(jù)進行計算．

解答 解：（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，收集干燥的氧氣用向上排空氣法，所以實驗室用高錳酸鉀制取干燥的氧氣應(yīng)選AD，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，注射器可以控制液體的滴加速度，所以選用C做發(fā)生裝置，選用C的優(yōu)點是：可通過分液漏斗的開關(guān)控制液體的滴加速率和滴加量，來控制反應(yīng)速率；
（3）二氧化碳的密度比空氣大，所以使用裝置E用排空氣法收集二氧化碳，則氣體應(yīng)從a端通入，使用裝置E用排水法收集氧氣，操作是先將瓶中裝滿水，再將氣體從b端通入；
（4）①生成氧氣的質(zhì)量為：30g-20.4=9.6g；
②設(shè)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，
245              96
 x               9.6g
$\frac{245}{x}$=$\frac{96}{9.6g}$
x=24.5g，
答：原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為24.5g．
故答案為：（1）AD，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，可通過分液漏斗的開關(guān)控制液體的滴加速率和滴加量，來控制反應(yīng)速率；
（3）a，先將瓶中裝滿水，再將氣體從b端通入；
（4）①9.6g；
②原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為24.5g．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．