Question

13．实验室部分装置如图1所示，请回答下列问题．

（1）写出装置中仪器的名称：①试管，②集气瓶．
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学式表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；可选用的发生装置和收集装置为AD或AF（填编号）．
（3）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时，应选用的发生装置是B（填编号），在加试剂之前的操作是检查装置的气密性；若用排水法收集，开始有气泡放出时不能收集的原因装置中有空气，会造成氧气不纯．
（4）装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后，正放（填“正放”或“倒放”）在桌面上，原因是氧气的密度比空气的密度大．
若用排空气法收集，验满的方法是将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了．
（5）趣味实验“大象牙膏”（如图2所示），该实验的现象是迅速涌出柱状的泡沫，可形象的称为“大象牙膏”，其原理主要是H₂O₂在二氧化锰催化作用下迅速分解产生水和氧气．反应的化学式表达式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（6）趣味实验中用到发泡剂是偶氮二甲酰胺，化学式为C₂H₄N₄O₂．请回答下列的问题：
①该物质中碳元素和氮元素的质量比3：7（填最简整数比）．
②该物质的相对分子质量116．
③求11.6g该物质中氮元素的质量（写出计算过程并计算）．

Answer 1

分析 试管是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器；在加试剂之前的操作是检查装置的气密性，制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了．C₂H₄N₄O₂中，碳元素和氮元素的质量比=（12×2）：（14×4）=3：7；物质的相对分子质量=12×2+4+14×4+16×2=116；11.6g该物质中氮元素的质量=11.6g×$\frac{14×4}{116}×100%$=5.6g．

解答 解：（1）试管是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：试管；集气瓶；
（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；AD或AF；
（3）在加试剂之前的操作是检查装置的气密性，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热；若用排水法收集，开始有气泡放出时不能收集的原因是：装置中有空气，会造成氧气不纯，故答案为：B；检查装置的气密性；装置中有空气，会造成氧气不纯；
（4）故答案为：正放；氧气的密度比空气的密度大；将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了；
（5）过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（6）C₂H₄N₄O₂中，碳元素和氮元素的质量比=（12×2）：（14×4）=3：7；物质的相对分子质量=12×2+4+14×4+16×2=116；11.6g该物质中氮元素的质量=11.6g×$\frac{14×4}{116}×100%$=5.6g；故答案为：3：7；116；5.6g；

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关的计算等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．