Question

8．实验探究题
请根据下列实验装置图（如图甲所示）回答问题．

（1）写出仪器a的名称；a水槽．
（2）用A装置制取O₂的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，若需要干燥的氧气，则应选用的收集装置为D（填装置编号）．
（3）图F是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置．
①气体发生装置中发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝，伸入塑料瓶内，并对准玻璃口上方．改进后的优点有ABC（填字母）．
A．氧气无需提前制备和收集，操作更方便
B．铁丝的燃烧不再需要火柴引燃
C．装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化
（4）硫化氢是有毒气，能溶于水形成氢硫酸（其化学性质与盐酸相似），某同学用块状硫化亚铁（FeS）和稀盐酸在常温下发生复分解反应制H₂S时．
①应选择图甲中的发生装置B（填字母）来制取H₂S；
②写出该实验室制H₂S的化学方程式FeS+2HCl=FeCl₂+H₂S↑；
③某同学用图乙所示的装置来收集处理H₂S，用化学方程式表示氢氧化钠溶液的作用是H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O．
（5）如图丙是测定空气中氧气含量实验的装置图，请结合图示回答有关问题．
①硬纸玻璃管内的固体粉末应选用C
A．炭粉 B．硫粉 C．铜粉 D．MnO₂
②根据下表提供的实验数据，完成下表：

硬质玻璃管中的空气体积	反应前注射器中的空气体积	反应后注射器中气体体积	反应所消耗的氧气的体积	实验测得空气中的氧气体积分数
25mL	15mL	7.4mL	7.6mL	$\frac{7.6mL}{40mL}×100%$=19%

Answer 1

分析 水槽是盛水的仪器，制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，用向上排空气法收集的氧气比较干燥．用块状硫化亚铁（FsS）和稀盐酸在常温下发生复分解反应制H₂S，因此不需要加热；硫化亚铁（FeS）和稀盐酸在常温下发生复分解反应生成氯化亚铁和H₂S，配平即可；H₂S和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，配平即可．硬纸玻璃管内的固体粉末应选用铜粉，由图可知，反应所消耗的氧气的体积=15mL-7.4mL=7.6mL；实验测得空气中的氧气体积分数=$\frac{7.6mL}{40mL}×100%$=19%．

解答 解：（1）水槽是盛水的仪器，故答案为：水槽；
（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，用向上排空气法收集的氧气比较干燥；故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D；
（3）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；改进后的优点有：氧气无需提前制备和收集，操作更方便；铁丝的燃烧不再需要火柴引燃；装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化；故答案为：①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；②ABC；
（4）用块状硫化亚铁（FsS）和稀盐酸在常温下发生复分解反应制H₂S，因此不需要加热；硫化亚铁（FeS）和稀盐酸在常温下发生复分解反应生成氯化亚铁和H₂S，配平即可；H₂S和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，配平即可；故答案为：①B；②FeS+2HCl=FeCl₂+H₂S↑；③H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O；
（5）硬纸玻璃管内的固体粉末应选用铜粉，由图可知，反应所消耗的氧气的体积=15mL-7.4mL=7.6mL；实验测得空气中的氧气体积分数=$\frac{7.6mL}{40mL}×100%$=19%；故答案为：①C；②7.6mL；$\frac{7.6mL}{40mL}×100%$=19%；

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、测定空气中氧气含量实验等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．