Question

16．如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．试根据题目要求，回答下列问题：

I．氯酸钾（KClO₃）固体在二氧化锰做催化剂并加热的条件下，能较快的分界为氯化钾和氧气．小刚同学欲在实验室中以此方法制备并收集干燥的氧气．
（1）所选仪器的连接顺序为BDF（填写仪器序号字母）．
（2）用氯酸钾制备氧气所发生的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
II．小强同学欲用锌和稀硫酸反应制取氧气，然后利用氢气测定某氧化铁样品中含Fe₂O₃的质量分数（假设杂质不会挥发，也不发生反应）．仪器的连接顺序为A→D₁→C→D₂→D₃．（其中D₁、D₂、D₃为三个浓硫酸洗气瓶）
（3）D₁的作用是吸收水蒸气．
（4）小强欲通过测量反应前后D₂浓硫酸洗气瓶的质量变化，测算氧化铁样品中含有Fe₂O₃的质量分数．试验中，在其他操作正常的条件下，若下列情况出现，请你对测算出的结果与实际值相比较，并作出判断（用“偏小”“偏大”“不受影响”之一填写下列空白）．
①若装置中不连接D₁，则测算结果将偏大．
②实验开始时，小强在没有加热之前就通了一会氢气，则测算结果将不受影响．
（5）若测得洗气瓶D₂的质量增加mg，则C处大玻璃管内的物质总质量应该减少$\frac{8}{9}$mg（计算结果可为分数形式）．

Answer 1

分析 I．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；
II．浓硫酸具有吸水性，可以用作氢气、氧气、二氧化碳等气体的干燥剂；
加热条件下，氧化铁和氢气反应生成铁和水；
为了防止加热时发生爆炸，加热前应该先通入一段时间的氢气．

解答 解：（1）利用氯酸钾制取氧气需要加热，应该用B装置作为发生装置；
通过D装置可以干燥氧气，利用F装置可以收集到干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为BDF．
故填：BDF．
（2）用氯酸钾制备氧气所发生的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
故填：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）D₁的作用是吸收水蒸气．
故填：吸收水蒸气．
（4）①若装置中不连接D₁，会导致水蒸气进入D₂中，从而导致测定的水的质量偏大，进一步导致测定的氧化铁质量偏大，则测算结果将偏大．
故填：偏大．
②实验开始时，在没有加热之前就通了一会氢气，是为了防止加热时发生爆炸，对测算结果无影响．
故填：不受影响．
（5）设C处大玻璃管内的物质总质量应该减少的质量为x，
Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3H₂O，C处大玻璃管内的物质总质量减少
  160                    112     54                160-112=48
                                     mg                       x
$\frac{54}{mg}$=$\frac{48}{x}$，
x=$\frac{8}{9}$mg，
故填：$\frac{8}{9}$m．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．