Question

9．實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置制取氣體，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室用A、B裝置都可以制取氧氣．A裝置中試管口略向下傾斜的原因是：防止藥品中的水分受熱在試管口凝結(jié)，倒流到試管底，造成試管炸裂；若在A裝置內(nèi)加入高錳酸鉀，則應(yīng)在試管口放一小團(tuán)棉花，其作用是防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入到氣管．
（2）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末混合來(lái)制取氧氣，選C做氣體發(fā)生裝置，其優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生，隨時(shí)停止；收集氧氣可用D或E裝置．
（3）汽車尾氣中的一氧化氮是一種大氣污染物，它是一種無(wú)色氣體，難溶于水，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速發(fā)應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w．實(shí)驗(yàn)室中制取一氧化氮采用的收集裝置是D（填序號(hào)），選用該收集裝置的主要原因是防止一氧化氮與空氣接觸造成實(shí)驗(yàn)失敗．
（4）埃博拉病毒是當(dāng)今世界上最兇險(xiǎn)的病毒之一，其致死率可高達(dá)90%．國(guó)外最近研制出抗擊埃博拉病毒的藥物Favipiravir（化學(xué)式為C₅H₄N₃O₂F）．試計(jì)算：
①Favipiravir的相對(duì)分子質(zhì)量；
②Favipiravir中氫元素和氧元素的質(zhì)量比；
③Favipiravir中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示可分析得：A為固體加熱制取氣體的裝置．根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理和發(fā)生裝置的選取、操作步驟和注意事項(xiàng)分析解答；
（2）考慮B、C都可用于固體與液體不加熱制取氣體的反應(yīng)，而C優(yōu)于B之處是C中注射器可控制液體的加入，進(jìn)而控制反應(yīng)的進(jìn)行．D為排水法收集氣體的裝置，所收集氣體要不溶于水不與水反應(yīng)．E為向上排空氣法收集氣體的裝置，所收集的氣體密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng)；
（3）考慮一氧化氮在空氣中能與氧氣迅速發(fā)應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，而選擇收集氣體的裝置．
（4）根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量為構(gòu)成分子的各原子的相對(duì)原子質(zhì)量之和、化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)}{相對(duì)分子質(zhì)量}$×100%，進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用A、B裝置都可以制取氧氣．A裝置中試管口略向下傾斜的原因是：防止藥品中的水分受熱在試管口凝結(jié)，倒流到試管底，造成試管炸裂；若在A裝置內(nèi)加入高錳酸鉀，則應(yīng)在試管口放一小團(tuán)棉花，其作用是防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入到氣管．
（2）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末混合來(lái)制取氧氣，不需要加熱，故選C做氣體發(fā)生裝置，其優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生，隨時(shí)停止；由于氧氣不易溶于水溶于水，可用排水法收集，氧氣也可以用向上排氣法收集是因?yàn)檠鯕饷芏缺瓤諝獯螅?br />（3）由資料可知，一氧化氮難溶于水，密度略大于空氣，與空氣中的氧氣反應(yīng)分析得一氧化氮不可用排氣法收集只能選用排水法．
（4）①C₅H₄N₃O₂F的相對(duì)分子質(zhì)量=12×5+1×4+14×3+16×2+19=157；
②在C₅H₄N₃O₂F中氫元素和氧元素的質(zhì)量比為1×4：（16×2）=1：8；
③在C₅H₄N₃O₂F中，氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{14×3}{157}$×100%=26.8%．
故答案：
（1）防止藥品中的水分受熱在試管口凝結(jié)，倒流到試管底，造成試管炸裂；試管口放一小團(tuán)棉花； 防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入到氣管．
（2）可以控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生，隨時(shí)停止；D或E．
（3）D； 防止一氧化氮與空氣接觸造成實(shí)驗(yàn)失敗．
（4）157；1：8；26.8%．

點(diǎn)評(píng) 發(fā)生裝置選擇的依據(jù)是藥品的狀態(tài)和反應(yīng)的條件，初中階段常見的就兩種發(fā)生裝置是：固體加熱型和固液混合不加熱型；收集方法選擇的依據(jù)是氣體的密度和在水中的溶解性．