Question

15．如圖是實驗室制取氧氣可能用到的裝置．

（1）寫出編號儀器的名稱：Ⅰ長頸漏斗．
（2）制取氧氣時A中錐形瓶內(nèi)應(yīng)先加入的物質(zhì)是二氧化錳，其作用是催化作用．錐形瓶內(nèi)液體應(yīng)加至a（填“a”或“b”）處．寫出以A為發(fā)生裝置制取氧氣的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）收集氧氣選用的裝置是上圖E或C，選擇E的理由是氧氣不易溶于水．
（4）用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，實驗中固體的質(zhì)量變化如下：

①生成氧氣的質(zhì)量是4.8g，其物質(zhì)的量為0.15mol．
②求參加反應(yīng)的氯酸鉀的物質(zhì)的量．（根據(jù)化學(xué)方程式列式計算）0.2mol．
（5）為測定氯酸鉀分解生成氧氣的體積，應(yīng)選用如圖裝置丙（填編號）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)A裝置制取氧氣的反應(yīng)物是過氧化氫溶液和二氧化錳，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進行分析；
（3）根據(jù)收集氧氣可以用排水法和向上排空氣法進行分析；
（4）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算生成氧氣的質(zhì)量，依據(jù)氧氣的摩爾質(zhì)量計算生成氧氣的物質(zhì)的量；
②根據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合題中的數(shù)據(jù)計算參加反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量；
（5）根據(jù)氧氣不易溶于水，密度比水小進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，I是長頸漏斗；
（2）A裝置制取氧氣的反應(yīng)物是過氧化氫溶液和二氧化錳，所以制取氧氣時A中錐形瓶內(nèi)應(yīng)先加入的物質(zhì)是二氧化錳，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，起催化作用，錐形瓶內(nèi)液體應(yīng)加至a處，防止氧氣從長頸漏斗逸出，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）收集氧氣可以用排水法和向上排空氣法，所以收集氧氣選用的裝置是上圖E或C，選擇E的理由是：氧氣不易溶于水；
（4）①由質(zhì)量守恒定律可知，生成氧氣的質(zhì)量為：15g+5g-15.2g=4.8g，生成氧氣的物質(zhì)的量是：$\frac{4.8g}{32g/mol}$=0.15mol；
②設(shè)原混合物中氯酸鉀的物質(zhì)的量是x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
2                     3
x                   0.15 mol
$\frac{2}{x}$=$\frac{3}{0.15mol}$
x=0.2mol；
（5）氧氣不易溶于水，密度比水小，所以為測定氯酸鉀分解生成氧氣的體積，應(yīng)選用如圖裝置丙．
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）二氧化錳，催化作用，a，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）C，氧氣不易溶于水；
（4）①4.8，0.15；
②0.2mol；
（5）丙．

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．