Question

2．根据如图1装置，回答有关问题：

（1）装置图中仪器a的名称为集气瓶．
（2）采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，可选用的发生装置是A，反应的文字表达式为氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；（写符号表达式亦可）
（3）若用G装置采用排空气法收集氧气，氧气应从b进；（选“b”或“c”）
（4）质量相等的两份药品a和b，a是混有少量二氧化锰的氯酸钾，b是纯净的氯酸钾，将药品分别加热，则收集到氧气的质量随反应时间变化的图象（图2）如下，其中正确的是D；
（5）收集一瓶氧气，放置一段时间后得到气体甲，某兴趣小组设计使用暖宝宝贴来测定气体甲中氧气的含量，已知暖宝宝贴（主要成分是铁粉）的热量来源于铁粉的缓慢氧化（即铁的生锈），实验开始前的装置如图3所示，实验后从量筒中流入集气瓶（容积为250mL）中的水的体积为69mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）
①关于该实验，下列说法中错误的是AD．
A．如果装置漏气，会使测量结果偏大
B．实验过程中，温度计的示数先升高后降低至室温
C．等温度计的读数恢复至室温后才能记录量筒内剩余的体积
D．读数时，视线与凹液面的最高处保持相平
②通过该实验测得气体甲中氧气的体积分数为30%．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）发生装置的选择要看反应物的状态和反应条件；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写出反应的文字表达式；
（3）根据氧气密度比空气大进行分析；
（4）根据固体氯酸钾在加热条件下可以分解生成氧气．如果用二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度，则a为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，即a反应快，但a中氯酸钾的质量小来解答；
（5）测定空气中氧气含量的实验原理是：药品消耗消耗了瓶内的氧气，生成的是固体，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水被压进集气瓶，进入水的体积就是集气瓶内原来氧气的体积．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②药品要足量；③要冷却至室温再读数等，本题结合红磷测定氧气的原理分析即可；．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知a是集气瓶；
（2）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解的文字表达式为氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
（3）氧气密度比空气大，所以用G装置采用排空气法收集氧气应从b进；
（4）因a为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，b为固体氯酸钾，且a和b的质量相等，
由二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度，则a反应快，时间短，
a中混有二氧化锰，则a中氯酸钾的质量小，则生成的氧气的质量小，
显然只有D符合，故选D；
（5）①A．如果装置漏气，会使进入的水偏少，故错误；
B．铁生锈放热，则开始时温度计示数升高，反应完毕后则温度逐渐降低至室温，正确；
C、必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后，才能记录量筒内剩余水的体积，使结果准确，否则会使结果偏小，故正确；
发热剂的量必须足量，因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完，使结果准确，若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，故正确；
D．进行量筒读数时，视线与凹液面的最高处保持相平，正确；
②铁生锈消耗氧气，使装置内的气压减小，进入水的体积就是消耗氧气的体积，集气瓶内空气的体积是（250-20）mL=230ml，进入水的体积是69mL，即氧气的体积是69mL，因此氧气的体积分数=$\frac{69mL}{230mL}$≈30%；
故答案为：（1）集气瓶；（2）A；氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；（3）b；（4）D；（5）①AD；②30%．

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，同时也考查了表达式的书写，空气中氧气含量的测定，可结合红磷测定的原理进行分析，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等，能够考查学生的知识迁移能力．