Question

15．現(xiàn)有如圖所示的下列實(shí)驗(yàn)裝置．回答問題：

（1）檢驗(yàn)B裝置氣密性方法是向B中加水形成液封后，關(guān)閉止水夾，繼續(xù)加水，若長頸漏斗中有一段穩(wěn)定的水注，則氣密性良好．
（2）如果用高錳酸鉀來制取干燥的氧氣，反應(yīng)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 可選用的發(fā)生裝置和收集裝置是AD （填寫序號）．
（3）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的醫(yī)用雙氧水在常溫下難分解；但在雙氧水溶液中加入鐵銹，就會迅速分解且反應(yīng)結(jié)束后過濾出的鐵銹可重復(fù)使用．試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;鐵銹\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，選擇氣體發(fā)生裝置的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件．
（4）某化學(xué)研究小組的同學(xué)欲對某種塑料袋的組成進(jìn)行分析探究（資料顯示該塑料只含C、H
兩種元素），他們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，使該塑料試樣在純氧中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析有關(guān)數(shù)據(jù)，推算元素含量．

①儀器乙的作用是干燥氣體，儀器戊中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．
②若儀器丙玻璃管中放入塑料試樣為Wg，塑料試樣充分燃燒后，儀器丁增重ag，則Wg該塑料試樣中含氫元素的質(zhì)量為$\frac{a}{9}$g（計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)形式表示）．若裝置中沒有連接儀器乙，將使該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量測算結(jié)果偏大（填“偏小”“偏大”、“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）據(jù)檢查裝置氣密性的方法解答；
（2）據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，加熱高錳酸鉀制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，收集干燥的氧氣用排空氣法；
（3）據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件 選擇發(fā)生裝置；
（4）①乙裝置中濃硫酸的作用是干燥氧氣，防止水蒸氣的干擾；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
②丁增加的質(zhì)量即是生成的水的質(zhì)量，據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，則水中氫元素的質(zhì)量就等于塑料試樣中氫元素的質(zhì)量，結(jié)合元素質(zhì)量計(jì)算方法解答，若無乙裝置，則氧氣中的水進(jìn)入丁裝置，會導(dǎo)致水的質(zhì)量增加，則計(jì)算的氫元素的質(zhì)量偏大．

解答 解：（1）檢驗(yàn)B裝置氣密性方法是：向B中加水形成液封后，關(guān)閉止水夾，繼續(xù)加水，若長頸漏斗中有一段穩(wěn)定的水注，則氣密性良好；
（2）加熱高錳酸鉀制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，氧氣密度比空氣大，所以收集干燥的氧氣用向上排空氣法；
（3）雙氧水溶液中加入鐵銹，會迅速分解且反應(yīng)結(jié)束后過濾出的鐵銹可重復(fù)使用，說明鐵銹在過氧化氫分解中起催化作用．反應(yīng)的化學(xué)方程式是，2H₂O₂$\frac{\underline{\;鐵銹\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，選擇氣體發(fā)生裝置的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；
（4）①裝置B內(nèi)盛放濃硫酸，是利用濃硫酸的吸水性，除去氧氣中混有的水分，避免對后面實(shí)驗(yàn)的影響；塑料袋由碳、氫元素組成，燃燒生成二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁；
②裝置丁增重的質(zhì)量即為反應(yīng)生成水的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，可燃物中H元素全部生成水，因此生成物水中氫元素質(zhì)量即為塑料樣品中氫元素質(zhì)量；因此Wg塑料試樣中氫元素質(zhì)量=ag×$\frac{2}{18}$×100%=$\frac{a}{9}$g；
裝置乙吸收混在氧氣中的水分，若無此裝置則會使測得的反應(yīng)后水的質(zhì)量偏大，而造成試樣中氫元素質(zhì)量偏大；
故答案為：（1）向B中加水形成液封后，關(guān)閉止水夾，繼續(xù)加水，若長頸漏斗中有一段穩(wěn)定的水注，則氣密性良好；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；AD；
（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;鐵銹\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；反應(yīng)物的狀態(tài)；反應(yīng)的條件；
（4）①干燥氣體；澄清石灰水變渾濁；②$\frac{a}{9}$；偏大．

點(diǎn)評 本題是實(shí)驗(yàn)探究題，考查了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理、裝置選取方法，以及化合物中碳元素和氫元素的驗(yàn)證過程和根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算，綜合性極強(qiáng)，只要看清反應(yīng)的實(shí)質(zhì)較易解答該題．