Question

2．如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：
（1）实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，应选择的收集装置是D或F（填字母代号），如果选用如图2装置收集氧气，气体应从a（填“a”或“b”）端导入．

（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．某化学小组同学用20%的过氧化氢溶液和二氧化锰，并选用B装置来制氧气．实验中，同学们发现不能得到平稳的氧气流．大家提出从两个方面加以改进：
一是把发生装置由B改为C，其理由是可以控制液体的滴加速度；
二是将过氧化氢溶液加水稀释，溶液的稀释须要经过计算，量取，搅匀三个步骤．
如果把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液，需加水的质量为150g；在稀释过程中，除了烧杯外，还需要用到的仪器有①⑤⑥（填数字序号）．
①量筒   ②药匙  ③试管  ④酒精灯  ⑤滴管  ⑥玻璃棒．

Answer 1

分析 （1）根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气的密度比空气大，不易溶于水进行分析；
（2）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；根据注射器可以控制液体的滴加速度进行分析；根据溶液稀释前后溶质质量不变，以及配制一定溶质质量分数溶液需要的仪器进行分析．

解答 解：（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以应选择的收集装置是D或F，选用如图2装置收集氧气，气体应从a端导入；
（2）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\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
注射器可以控制液体的滴加速度，所以把发生装置由B改为C，其理由是：可以控制液体的滴加速度；
把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液，得到溶液的质量为：$\frac{50g×20%}{5%}$=200g，所以需加水的质量为200g-50g=150g，在稀释过程中，除了烧杯外，还需要用到的仪器有：量筒、滴管、玻璃棒，故选：①⑤⑥．
故答案为：（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，D或F，a；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；可以控制液体的滴加速度；150g，①⑤⑥．

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．