Question

4．实验室部分装置如图所示，请回答下列问题．

（1）选择发生和收集O₂的装置，填写在下表中（填字母）．

选用药品	发生装置	收集装置
H2O2溶液、MnO2	B	D或F
KMnO4	A

（2）如果用MnO₂与浓H₂SO₄加热制备O₂，可选用的发生装置是C（填字母）．
（3）选用F装置收集气体时，下列实验操作正确的是①②③（填序号）．
①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中
②开始反应后，等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
（4）实验室用KMnO₄制备O₂的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若需制备3.2g O₂，至少需要消耗31.6g KMnO₄．（已知KMnO₄的相对分子质量为158）

Answer 1

分析 （1）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
（2）根据反应物的状态和反应条件可以选择实验装置；
（3）利用排水法收集气体要注意一些问题；
（4）根据反应的化学方程式和生成氧气的质量可以计算反应的高锰酸钾的质量．

解答 解：（1）利用过氧化氢制取氧气不需要加热，应该用B装置作为发生装置；利用高锰酸钾制取氧气需要加热，应该用A装置作为发生装置；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用F装置收集．
故填：B；A；D或F．
（2）如果用MnO₂与浓H₂SO₄加热制备O₂，可选用的发生装置是C装置．
故填：C．
（3）选用F装置收集气体时，
①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中，该选项说法正确；
②开始反应后，等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶，该选项说法正确；
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽，该选项说法正确．
故填：①②③．
（4）实验室用KMnO₄制备O₂的化学方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
设需要高锰酸钾的质量为x，
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
 316                 32
  x                 3.2g
$\frac{316}{x}$=$\frac{32}{3.2g}$，
x=31.6g，
故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；31.6．

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．