Question

13．化学实验中常用的装置如下，请回答下列问题．

①写出仪器a和b的名称：a酒精灯，b集气瓶．
②实验室制取氧气时可以选择的收集装置是D或F（填仪器编号）．用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，催化剂是二氧化锰．
③连接A、F（E/F）装置，点燃酒精灯，收集氧气并测定其体积．该方法收集到的氧气往往不纯，这对氧气体积的测定没有（填“有”或“没有”）影响，不纯的原因是试管中的空气进入集气瓶中．
④A中有氯酸钾0.02mol，若完全分解可生成多少摩尔氧气？0.03mol（写出计算过程）．
⑤经测定反应生成了0.32g氧气，这些氧气的物质的量是0.01mol．
此时，A中的氯酸钾没有（填“有”或“没有”）完全分解．

Answer 1

分析 ①熟记常见仪器的名称；
②根据氧气的性质来分析其收集方法，为了加快氯酸钾的分解可加入二氧化锰来做催化剂；
③试管内开始有空气，产生气泡后立即收集，会导致收集到的气体中含有空气而不纯，但对于气体体积测定没有影响，因为试管内开始有空气最后是氧气，进入集气瓶中的气体体积不变；
④根据方程式列比例式进行计算；
⑤根据质量与物质量的关系考虑本题．

解答 解：①a是酒精灯，b是集气瓶；故填：酒精灯；集气瓶；
②因为氧气的密度比空气大，且不易溶于水，故可用排水法或向上排空气法来收集；二氧化锰能加快氯酸钾的反应速率，且其质量和化学性质在反应前后没有发生改变，所以在该反应中充当催化剂；故填：D或F；二氧化锰；
③连接AF，产生气泡后立即收集氧气并测定其体积，对氧气体积的测定没有影响，不纯的原因是试管中的空气进入集气瓶中．故填：F；没有；试管中的空气进入集气瓶中；
④设完全分解可生成氧气的物质量为X：
2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑
2                 3
0.02mol           X
$\frac{2}{3}=\frac{0.02mol}{X}$
X=0.03mol；故填：0.03；
⑤氧气的物质的量为：$\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，由于根据第④步可知氯酸钾完全分解得到氧气0.03mol，所以生成0.01mol氧气说明氯酸钾没有完全反应．
故填：0.01；没有．

点评 通过回答本题知道了氧气的收集方法和气体体积的测定方法，物质的质量、物质量、摩尔质量的关系．