Question

7．如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：

（1）某化学小组同学用高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，选用F装置收集气体时，马明同学观察到装置F中的水变为红色，这是因为高锰酸钾粉末通过导管进入水中的缘故，为了防止实验过程出现上述现象，相应的改进措施是在试管口放一团棉花．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，其理由是可以控制反应的速度；
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．
（3）用D装置收集二氧化碳气体时，检验气体是否集满的方法是将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了．

Answer 1

分析 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．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了．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，设需加水的质量为x，50g×20%=（50g+x）×5%，x=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；

解答 解：（1）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；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；如果选用如图2装置收集氧气，气体应从长管进入，因为氧气的密度比空气的密度大，故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；高锰酸钾粉末通过导管进入水中；在试管口放一团棉花；a；
（2）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；C装置的优点是：可以控制反应的速度；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，设需加水的质量为x，50g×20%=（50g+x）×5%，x=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；故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；可以控制反应的速度；150g；①⑤⑥；
（3）二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；故答案为：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；

点评 本考点主要考查了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、注意事项和气体的验满等，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．