Question

2．根據(jù)如圖1裝置，結合所學化學知識，回答下列問題

（1）若用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，并進行鐵絲燃燒的實驗，選用的最佳制取裝置是AE（填字母標號），寫出用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的化學方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）檢查裝置B的氣密性步驟如下：①將導氣管的一端插入水中；②緩慢向外拉動注射器的活塞，若觀察到導管中有一段倒吸的水柱則說明裝置B不漏氣．寫出實驗室用裝置B制取氧氣的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）將點燃的蠟燭放入集滿氧氣的集氣瓶中，可觀察到發(fā)出白光且集氣瓶內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，證明蠟燭中含有氫元素．接著將蠟燭從集氣瓶中取出，迅速向其中倒入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁（填實驗步驟和現(xiàn)象），證明蠟燭中含有碳元素．
（4）為測定高錳酸鉀分解生成氧氣的體積，應選用圖2裝置丙（填編號）．

（5）實驗室利用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體加熱制取甲烷氣體，通常情況下甲烷無色、無味、密度比空氣小，難溶于水．選用的發(fā)生裝置是A（填字母標號）．某同學欲利用如圖3裝置收集甲烷，氣體應從b端進入（填“a”或“b”）．
（6）氯酸鉀、高錳酸鉀中氧的質量分數(shù)分別是39.2%、40.5%，則加熱100g氯酸鉀、高錳酸鉀完全分解生成氧氣的質量分別是39.2g、＜（填“＜”、“＞”、“=”）40.5g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，進行鐵絲燃燒的實驗，集氣瓶底部需要留少量的水，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進行分析；
（2）根據(jù)檢驗裝置B的氣密性時：①將導氣管的一端插入水中；②緩慢向外拉動注射器的活塞，會產(chǎn)生內(nèi)外氣壓差，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)蠟燭是由碳、氫元素組成的，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行分析；
（4）根據(jù)測定氧氣的體積，需要將集氣瓶內(nèi)的水排出，通過測定水的體積，確定氧氣的體積進行分析；
（5）根據(jù)實驗室制取甲烷的反應物是固體，反應條件是加熱，甲烷空氣小，難溶于水進行分析；
（6）根據(jù)氯酸鉀中的氧元素全部轉化成氧氣，高錳酸鉀中氧元素沒有全部轉化成生成物進行分析．

解答 解：（1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，進行鐵絲燃燒的實驗，集氣瓶底部需要留少量的水，所以選用的最佳制取裝置是AE，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）檢驗裝置B的氣密性時：①將導氣管的一端插入水中；②緩慢向外拉動注射器的活塞，若觀察到導管中有一段倒吸的水柱，則說明裝置B不漏氣，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）蠟燭是由碳、氫元素組成的，所以可觀察到發(fā)出白光且集氣瓶內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，證明蠟燭中含有氫元素；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以接著將蠟燭從集氣瓶中取出，迅速向其中倒入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，證明蠟燭中含有碳元素；
（4）測定氧氣的體積，需要將集氣瓶內(nèi)的水排出，通過測定水的體積，確定氧氣的體積，故選：丙；
（5）實驗室制取甲烷的反應物是固體，反應條件是加熱，所以選用的發(fā)生裝置是A，甲烷空氣小，難溶于水，所以利用如圖3裝置收集甲烷，氣體應從b端通入；
（6）氯酸鉀中的氧元素全部轉化成氧氣，高錳酸鉀中氧元素沒有全部轉化成生成物，所以加熱100g氯酸鉀、高錳酸鉀完全分解生成氧氣的質量分別是39.2g、＜40.5g．
故答案為：（1）AE，2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）導管中有一段倒吸的水柱，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）集氣瓶內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)；迅速向其中倒入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁；
（4）丙；
（5）A，b；
（6）＜．

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)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．