Question

18．根据下列装置图回答问题．

（1）标号仪器①的名称是长颈漏斗．
（2）实验室制取二氧化碳，应选择的发生装置和收集装置为BC（填字母序号）．
（3）实验室用一定质量的高锰酸钾制取氧气，通过排水量测定所收集到的氧气体积（装置选用A、F、G）．
①写出该反应的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．用KMnO₄制氧气应选用A作为发生装置（填装置序号）．检验该装置气密性的方法是将导管一端放入水中，两手紧握试管壁，若导管口有气泡冒出，则气密性良好
②根据高锰酸钾的质量算出的氧气体积为理论值．如果实际测得氧气的体积大于理论值（水的体积测量准确），你认为原因是未冷却到室温就读数．
③若改用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，则二氧化锰在反应前后固体混合物中的质量分数将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
④实验室还用KClO₃来制备氧气，该反应的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑将KClO₃与MnO₂的混合物ag加热一段时间，得到bg固体，将得到的固体溶于水，过滤、洗涤、干燥后，又得到cg固体，则KClO₃的分解率为$\frac{245×（a-b）}{96×（a-c）}$×100%．

Answer 1

分析 （1）熟练掌握常见化学仪器的名称及其用途；
（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置；根据气体的密度和溶解性选择收集方法；
（3）实验室用一定质量的高锰酸钾制取氧气，通过排水量测定所收集到的氧气体积：
①正确书写高锰酸钾制取氧气的化学方程式，该反应属于固体加热型，故选发生装置A，并据检查装置气密性的方法解答；
②了解正确读数的时机，待冷却到室温再读数；
③根据化学方程式可知，二氧化锰在反应前后固体混合物中的质量分数的变化．
④生成氧气的质量为ag-bg，根据氧气的质量可以计算反应的氯酸钾的质量，最后得到的cg固体是二氧化锰，根据二氧化锰的质量可以计算氯酸钾的总质量，进一步可以计算KClO₃的分解率．

解答 解：（1）标号仪器①是长颈漏斗；
（2）实验室制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸，属于固体和液体在常温下的反应，因此应选用的发生装置是B；因为二氧化碳能溶于水，密度比空气大，故收集装置C（向上排空气法）；
（3）①用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，写出方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
，该反应属于固体加热型，故选发生装置A，检查气密性的方法是：将导管一端放入水中，两手紧握试管壁，若导管口有气泡冒出，则气密性良好；
②根据高锰酸钾的质量算出的氧气体积为理论值．如果实际测得氧气的体积大于理论值（水的体积测量准确），原因是：未冷却到室温就读数；
③根据化学方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑可知，随着反应进行，固体质量逐渐减少，二氧化锰在反应前后固体混合物中的质量分数变大；
④设反应的氯酸钾的质量为x，
反应生成氧气的质量为：ag-bg=（a-b）g，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，
 245                          96
  x                        （a-b）g
$\frac{245}{96}$=$\frac{x}{（a-b）g}$
x=$\frac{245}{96}$（a-b）g，
二氧化锰的质量为cg，
原混合物中氯酸钾的质量为：ag-cg=（a-c）g，
则KClO₃的分解率为：$\frac{\frac{245}{96}（a-b）g}{（a-c）g}$×100%=$\frac{245×（a-b）}{96×（a-c）}$×100%；
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）BC；
（3）①2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；将导管一端放入水中，两手紧握试管壁，若导管口有气泡冒出，则气密性良好；
②未冷却到室温就读数；
③变大；
④$\frac{245×（a-b）}{96×（a-c）}$×100%．

点评 本题考查知识综合，主要考查了实验室制取氧气的反应原理装置的选取、方程式计算、气密性检查等知识，能很好考查学生分析、解决问题的能力．