Question

9．通过化学学习，相信你已经初步掌握了实验室制取气体的有关知识．请结合图1所示回答问题．

（1）写出图1中标示的仪器名称：①酒精灯，②集气瓶．
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法来制取氧气，应选用的发生装置为D（填字母序号，下同），收集装置可选用F（或G）（写一种即可），取用高锰酸钾药品时，应选用仪器A．
（3）实验室也可用装置E制取O₂，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是可以控制反应速度．
（4）实验室可用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气，应选用的发生装置是E．
（5）图2是一种有洗气、贮气等用途的装置．已知氢气是难溶于水的气体，当用排水集气法收集氢气时，瓶内先装满水，气体从b（填“a”或“b”，下同）处导管通入；若要用水将瓶中氢气排出使用，水应从a处导管进入．
（6）用3.16g高锰酸钾制取氧气时，要确定制得氧气的质量．需要先计算高锰酸钾的相对分子质量是158，然后可以计算高锰酸钾中含有氧元素的质量，假定其中有四分之一的氧元素生成氧气，则可得氧气0.32g，其余的氧元素存在于K₂MnO₄和MnO₂中（填写化学式）．请写出本小题第二空的计算过程．

Answer 1

分析 酒精灯是常用的加热仪器，集气瓶是收集气体的仪器；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．实验室也可用装置E制取O₂，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是可以控制反应速度；实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集；已知氢气是难溶于水的气体，当用排水集气法收集氢气时，瓶内先装满水，气体从短管进入，因为氢气的密度比水小；若要用水将瓶中氢气排出使用，水应从长管进入；高锰酸钾的相对分子质量=39+55+16×4=158；假定其中有四分之一的氧元素生成氧气，则可得氧气=3.16g×$\frac{16×4}{158}$×$\frac{1}{4}$=0.32g；其余的氧元素存在于锰酸钾和二氧化锰中．

解答 解：（1）酒精灯是常用的加热仪器，集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：①酒精灯，②集气瓶．
（2）如果用高锰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，高锰酸钾用药匙取用；故答案为：D，F（或G），A．
（3）实验室也可用装置E制取O₂，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是可以控制反应速度；故答案为：可以控制反应速度．
（4）实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集；故答案为：E．
（5）已知氢气是难溶于水的气体，当用排水集气法收集氢气时，瓶内先装满水，气体从短管进入，因为氢气的密度比水小；若要用水将瓶中氢气排出使用，水应从长管进入；故答案为：b，a．
（6）高锰酸钾的相对分子质量=39+55+16×4=158；假定其中有四分之一的氧元素生成氧气，则可得氧气=3.16g×$\frac{16×4}{158}$×$\frac{1}{4}$=0.32g；其余的氧元素存在于锰酸钾和二氧化锰中；故答案为：158，0.32g，K₂MnO₄，MnO₂．
第二空计算过程为：
假定其中有四分之一的氧元素生成氧气，则可得氧气=3.16g×$\frac{16×4}{158}$×$\frac{1}{4}$=0.32g；

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．