Question

4．探索化學世界的奧秘，需要掌握科學的方法．
（1）實驗是學習化學的一條重要途徑．觀察如圖實驗裝置，回答下列問題．

若用高錳酸鉀來制取氧氣，應選擇裝置A（填字母），化學反應方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；為了在較短時間內獲得盡可能純凈的氧氣，所選的收集裝置為C（填字母）．
（2）“宏觀-微觀-符號”三重表征是化學獨特的表示物質及其變化的方式．圖A、B是從不同視角對稀鹽酸與氫氧化鈉的反應描述，其中圖A表示實際操作，圖B表示反應過程中微觀粒子的變化情況．

①圖A中儀器a的名稱是燒杯．
②由圖B可以看出，該反應中實際參與反應的離子是H⁺、OH^-（填離子符號）．
③另取29.4g稀硫酸于燒杯中，勻速滴加質量分數為15%的NaOH溶液，并用傳感器實時測定混合溶液的pH和溫度變化情況，所得曲線如圖C．
根據圖C分析，硫酸和氫氧化鈉的反應屬于放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應；若當加入的NaOH溶液的質量為40g時，混合溶液的pH=7，試求所用的稀硫酸中溶質的質量分數25%（寫出解題過程，否則不得分）．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，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）①根據常見的儀器分析；②根據圖微粒的變化分析反應的實質；③根據曲線圖分析，根據氫氧化鈉的質量結合化學方程式計算所用的稀硫酸中溶質的質量分數．

解答 解：（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，排水法收集的氧氣純凈，所以最好應選擇上述裝置中的AC進行組裝，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）①圖A中儀器a是燒杯；
②從圖中微粒的變化可以看出，該反應的實質是：氫離子和氫氧根離子結合生成水分子；
③解：設所用稀硫酸中溶質的質量分數為x
H₂SO₄+2NaOH=2H₂O+Na₂SO₄
98            80
29.4g×x   40g×15%
$\frac{98}{29.4g×x}=\frac{80}{40g×15%}$
解得x=25%
答：所用的稀硫酸中溶質的質量分數為25%．
故答案為：（1）A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑； C；
（2）①燒杯；②H⁺、OH^-；③放熱；25%．

點評 本題主要考查了常見氣體的反應原理、發(fā)生裝置和收集方法等的選擇及性質、中和反應的實質與計算，屬于基礎性的考查，難度不大．