Question

7．气体的实验室制取是初中科学非常重要的一组实验，结合下列实验装置图回答有关问题：

（1）在初中科学可同时用来制O₂和CO₂的发生装置是B（填字母）．
（2）下表是某研究小组探究用过氧化氢制取氧气时，影响反应速率因素的相关实验数据．

实验 序号	过氧化氢溶 液浓度/%	过氧化氢溶 液体积/ml	温度/ ℃	二氧化锰的 量/g	收集氧气体 积/ml	反应所需时 间/s
Ⅰ	5	1	20	0.1	4	16.75
Ⅱ	15	1	20	0.1	4	6.04
Ⅲ	30	5	35		2	49.2l
Ⅳ	30	5	55		2	10.76

通过实验Ⅰ和Ⅱ对比可知，化学反应速率与反应物浓度有关；从实验Ⅲ和Ⅳ对比可知，化学反应速率与温度的关系是温度越高，化学反应速率越快；
（3）将由氯酸钾和二氧化锰组成的混合物30克加热一段时间后，停止加热，冷却后称得剩余固体为25.2克，经分析，在剩余固体中，二氧化锰的质量分数为25%，求：
①生成的氧气的质量；②原混合物中二氧化锰的质量；③剩余固体中有多少质量的氯化钾？

Answer 1

分析 （1）根据药品的状态和反应所需的条件选择发生装置；
（2）过氧化氢分解产生氧气和水，可以据此写出该反应的化学方程式；比较表格中的数据在其他条件都相同时，可以看出过氧化氢的浓度、温度等对化学反应速率的影响；
（3）根据氯酸钾分解生成氧气的化学方程式可知，只有氧气是气体，则可利用反应前后固体的质量差来计算氧气的质量，然后将氧气的质量代入化学方程式来计算生成的氯化钾的质量来解答．

解答 解：（1）制氧气可以用双氧水和二氧化锰，制二氧化碳可以用碳酸钙和稀盐酸，制氢气可以用稀硫酸和锌粒，都是固体和液体反应，条件不需要加热，所以发生装置可用B；故填：B；
（2）从表中分析可知：①②中除了过氧化氢浓度不同之外，其他的各种量均相同，所以可以判断出是反应物的浓度影响了反应速率，并且是浓度越大，反应速率越快；③④则是温度不同其他条件相同，温度高的反应速率快；
故填：反应物浓度； 温度越高，化学反应速率越快；
（3）①因反应中氧气为气体，则氧气质量为30g-25.2g=4.8g；
②二氧化锰的质量为：25.2g×25%=6.3g；
③解：设剩余固体中氯化钾的质量为M，则
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$ 2KCl+3O₂↑
            149  96
             M  4.8g
$\frac{149}{M}$=$\frac{96}{4.8g}$
M=7.45g
答：剩余固体中的氯化钾的质量为7.45g；
故答案为：①4.8g；②6.3g；③7.45g．

点评 本题主要考查了能够影响化学反应的因素及利用化学反应方程式的计算，解答这类题时要注意尽可能的把题中的能够影响化学反应的因素找出，然后再利用控制变量法来进行判断，最后得出答案及利用固体质量差分析氧气的质量，然后代入方程式计算即可．