Question

2．实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题：

（1）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A（填字母），实验结束后，某同学发现水槽中的水变成了浅紫色，从实验操作角度分析其原因是试管口未放棉花，导致高锰酸钾粉末进入导管，并进入水槽；若用B和D装置制取氧气，B中发生反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．若实验室用200g过氧化氢溶液制得16g氧气，则该过氧化氢溶液溶质的质量分数为17%．
（2）若要制取二氧化碳，选用的固体药品为大理石；若用F装置检验二氧化碳，应在其中装入适量的澄清石灰水，出现澄清石灰水变浑浊现象时，证明有二氧化碳产生．
（3）若要制取氢气，可使用C或E装置收集的原因是氢气密度比空气小，难溶于水；若选用F装置代替C装置收集氢气，气体应从b（填“a”或“b”）导管口通入．

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，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，用B和D装置制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，依据化学方程式和题中的数据进解答；
（2）根据实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，检验二氧化碳常用澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀进行分析；
（3）根据C装置收集氢气的方法是向下排空气法，E装置时排水法收集，氢气密度比空气小进行分析．

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，所以应选用的发生装置是A，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，所以实验结束后，某同学发现水槽中的水变成了浅紫色，从实验操作角度分析其原因是：试管口未放棉花，导致高锰酸钾粉末进入导管，并进入水槽，用B和D装置制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
设参加反应的过氧化氢为x，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
68              32
 x              16g
  $\frac{68}{x}$=$\frac{32}{16g}$
   x=34g
所以该过氧化氢溶液溶质的质量分数为：$\frac{34g}{200g}$×100%=17%；
（2）实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，检验二氧化碳常用澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀；
（3）C装置收集氢气的方法是向下排空气法，E装置时排水法收集，所以使用C或E装置收集的原因是：氢气密度比空气小，难溶于水，氢气密度比空气小，所以选用F装置代替C装置收集氢气，气体应从b导管口通入．
故答案为：（1）A；试管口未放棉花，导致高锰酸钾粉末进入导管，并进入水槽；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，17%；
（2）大理石，澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；
（3）氢气密度比空气小，难溶于水；b．

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．