Question

10．请根据下列装置图，回答有关问题：

（1）写出装置图中标号仪器的名称：a酒精灯．
（2）写出实验室用氯酸钾制取氧气的化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）写出实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，制取氢气的装置是D（填字母）．
（4）若要配制180g质量分数为10%的稀硫酸，需要质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm³）10.0mL（计算结果保留一位小数），由浓溶液配制稀溶液时，计算的依据是溶液稀释前后，溶质的质量不变．在实验室用浓硫酸配制稀硫酸的主要步骤有 计算、量取、混匀、冷却至室温装瓶并贴上标签．
（5）小芳同学取矿石样品10g，加入足量稀盐酸，完全反应后，共用去稀盐酸127.4g过滤得到滤渣2g（假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应）．请你和小芳同学-起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分数．（请写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器的名称解答；
（2）据实验室用氯酸钾制取氧气的原理解答；
（3）实验室用锌粒与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌；氢气密度比空气小，不易溶于水，可用排水法收集；
（4）利用98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸，即加水进行稀释，根据稀释前后溶液中硫酸的质量不变，利用这一不变量进行计算；据稀释的步骤解答；
（5）氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，反应后溶液是氯化铁溶液，反应后溶液中溶质的质量分数的计算，可根据化学方程式求溶质的质量，溶液的质量可根据公式：“反应后溶液的质量=反应前加入的所有物质质量之和-杂质的质量-气体的质量-沉淀的质量”来求出，结合已知量和方程式进行计算即可．

解答 解：（1）装置图中标号仪器的名称是a酒精灯；
（2）实验室用氯酸钾制取氧气的原理为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$ 2KCl+3O₂↑；
（3）实验室用锌粒与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，反应的方程式为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；氢气密度比空气小，不易溶于水，可用排水法收集；
（4）解：设需要溶质质量分数为98%的浓硫酸x，则
180g×10%=1.84g/mLx×98%，
x≈10.0mL
答：需浓硫酸的体积是10.0mL．
由浓溶液配制稀溶液时，计算的依据是溶液稀释前后，溶质的质量不变；在实验室用浓硫酸配制稀硫酸的主要步骤有 计算、量取、混匀、冷却至室温装瓶并贴上标签．
（5）氧化铁和盐酸可发生反应，所以剩余后的滤渣是样品中的杂质，赤铁矿石中氧化铁的质量分数为：$\frac{（10g-2g）}{10g}$×100%=80%；
氧化铁的质量是8g，设反应生成氯化铁的质量为x
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
160         325
8g           x
$\frac{160}{8g}$=$\frac{325}{x}$
  x=16.25g        
$\frac{16.25g}{（127.4+8）g}$×100%=12%；
答：赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%，反应后溶液中溶质的质量分数约为12%；
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$ 2KCl+3O₂↑；
（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑、BD；
（4）10.0、溶液稀释前后，溶质的质量不变、量取．
（5）氧化铁和盐酸可发生反应，所以剩余后的滤渣是样品中的杂质，赤铁矿石中氧化铁的质量分数为：$\frac{（10g-2g）}{10g}$×100%=80%；
氧化铁的质量是8g，设反应生成氯化铁的质量为x
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
160         325
8g           x
$\frac{160}{8g}$=$\frac{325}{x}$
  x=16.25g        
$\frac{16.25g}{（127.4+8）g}$×100%=12%；
答：赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%，反应后溶液中溶质的质量分数均为12.0%．

点评 本题主要考查了仪器的名称、氧气、氢气的制取原理等，实验设计的问题，有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，解答计算时要据物质的性质和方程式细心分析解答．