题目内容
【题目】实验室常用氯酸钾分解制取氧气。某兴趣小组同学利用下图装置进行实验室制取氧气的实验,待导管口不再有气泡冒出时停止加热,测得相关数据如下表:
试管 | 氯酸钾 | 二氧化锰 | |
实验前质量/g | 18.0 | 14.0 | |
实验后质量/g | 27.2 |
(1)证明该装置气密性良好的操作和现象为___________________。
(2)氧气收集完毕后,实验结束的操作步骤是___________________。
(3)固体二氧化锰的作用是___________________,氯酸钾中氯元素的化合价为___________________。
(4)计算实验中加入的二氧化锰的质量______________。
(5)实验室还常用5%的过氧化氢溶液催化分解的方法快速制取氧气。将20%的过氧化氢溶液稀释到5%,所取用的20%的过氧化氢溶液与水的质量比为___________________。
【答案】将导管放入水槽中,再用手捂住试管,导管口有气泡冒出,说明气密性良好 先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯 催化作用 +5价 1.75g 1:3
【解析】
(1)证明该装置气密性良好的操作和现象为:将导管放入水槽中,再用手捂住试管,导管口有气泡冒出,说明气密性良好;
(2)氧气收集完毕后,实验结束的操作步骤是:先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管;
(3)固体二氧化锰是催化剂,具有催化作用;
(4)设氯酸钾中氯元素的化合价为x,钾元素通常为+1价,氧元素通常为-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,1+x+(-2)×3=0,x=+5,氯酸钾中氯元素的化合价为+5价;
该反应中生成氧气的质量为:18.0g+14.0g-27.2g=4.8g
解:设氯酸钾的质量为x
x=12.25g
加入二氧化锰的质量为:14.0g-12.25g=1.75g;
(5)设需要20%过氧化氢溶液的质量为m,需要水的质量为n
则:20%m=(m+n)5%
解得: 。