Question

18．根据下列装置图回答问题：

（1）某同学用氯酸钾和二氧化锰共热制备和收集氧气，其反应的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．他应选用的气体发生装置是A（填序号）来制取．可以用装置E来收集，其原因是氧气不易溶于水，收集氧气的适宜时刻是气泡连续均匀冒出时．
（2）通常用如图甲所示的方法进行气密性检查，如果装置不漏气，可以看到导管口有气泡冒出，将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是导管内进入一段水柱．
（3）若选用C收集氧气，你认为验满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
（4）实验结束拆除装置后，发现试管炸裂，试分析造成此后果的可能原因试管触及灯芯（合理即可）（要求答出一点即可）
（5）取氯酸钾和二氧化锰的混合物共30g，在试管中充分加热到质量不再减少为止，称量试管中剩余固体总质量为20.4g，请计算：
①生成氧气的质量．
②原混合物中氯酸钾的质量．

Answer 1

分析 （1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；排水法收集气体的适宜时机是集气瓶口气泡连续、均匀冒出时；
（2）据检查装置气密性的方法分析解答
（3）氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃，据此验满；
（4）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败，结合加热固体的注意事项分析解答；
（5）根据质量守恒定律：反应前后的质量差即为反应生成氧气的质量，根据氧气的质量可以计算反应的氯酸钾的质量．

解答 解：（1）用氯酸钾和二氧化锰制备氧气需要加热，应选用的气体发生装置是A，选择依据是：反应物是固体，反应需要加热，加热固体时试管口要下倾，防止冷凝水倒流引起试管炸裂；反应方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；选用装置E来收集氧气，其原因是氧气不易溶于水；
（2）如果装置不漏气，可以看到导管口有气泡冒出，将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是：导管中进入一段水柱，因为内外产生了压强差；
（3）若选用C收集氧气，验满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
（4）如果没有预热，加热时试管外壁有水，试管触及灯芯，实验结束拆除装置时先熄灭酒精灯等，都能够导致试管炸裂；
（5）①设反应的氯酸钾的质量为x，
②反应生成氧气的质量为：30g-20.4g=9.6g，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
 245                         96
  x                           9.6g
$\frac{245}{96}$=$\frac{x}{9.6g}$
   x=24.5g，
故答案为：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；A；氧气不易溶于水；气泡连续均匀冒出时；
（2）导管内进入一段水柱；
（3）把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；
（4）试管触及灯芯（合理即可）；
（5）答：①生成氧气的质量是9.6g．
②原混合物中氯酸钾的质量是24.5g．

点评 本考点主要考查了检查装置的气密性、气体的制取装的选择，验满，同时也考查了方程式的书写和计算等，综合性比较强．解答时要结合所学知识细心分析解答．