Question

10．如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置．

请回答下列问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取干燥的氧气应选AD（填字母序号），反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是可通过分液漏斗的开关控制液体的滴加速率和滴加量，来控制反应速率．
（3）欲使用装置E用排空气法收集二氧化碳，则气体应从a（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，操作是先将瓶中装满水，再将气体从b端通入．
（4）在实验室里加热30g氯酸钾（KClO₃）和二氧化锰的混合物制取氧气，完全反应后剩余固体质量为20.4g．请计算：
①生成氧气的质量为9.6g；
②原混合物中氯酸钾的质量．

Answer 1

分析 （1）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，收集干燥的氧气用向上排空气法，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析；
（2）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，注射器可以控制液体的滴加速度进行分析；
（3）根据二氧化碳的密度比空气大，使用装置E用排水法收集氧气，操作是先将瓶中装满水，再将气体从b端通入进行分析；
（4）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钙和氧气，依据题中的数据进行计算．

解答 解：（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，收集干燥的氧气用向上排空气法，所以实验室用高锰酸钾制取干燥的氧气应选AD，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，注射器可以控制液体的滴加速度，所以选用C做发生装置，选用C的优点是：可通过分液漏斗的开关控制液体的滴加速率和滴加量，来控制反应速率；
（3）二氧化碳的密度比空气大，所以使用装置E用排空气法收集二氧化碳，则气体应从a端通入，使用装置E用排水法收集氧气，操作是先将瓶中装满水，再将气体从b端通入；
（4）①生成氧气的质量为：30g-20.4=9.6g；
②设原混合物中氯酸钾的质量为x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，
245              96
 x               9.6g
$\frac{245}{x}$=$\frac{96}{9.6g}$
x=24.5g，
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g．
故答案为：（1）AD，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，可通过分液漏斗的开关控制液体的滴加速率和滴加量，来控制反应速率；
（3）a，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入；
（4）①9.6g；
②原混合物中氯酸钾的质量为24.5g．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．