题目内容

实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：

（1）这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是（填序号）．
（2）图示中仪器①的名称是；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是；反应的符号表达式为该反应前后化合价没发生变化的是元素．
（3）实验室若用B作发生装置制氧气，则该反应表达式为．该装置的优点是．
（4）硫酸铵的化学式为（NH₄）₂SO₄，求：
①该物质中氮、氢、硫、氧四种元素原子的个数比是；
②（NH₄）₂SO₄中各元素的质量比
③264g（NH₄）₂SO₄中含氮元素的质量与多少克尿素[CO（NH₂）₂]中所含氮元素的质量相等？．

解：（1）E是一个错误装置，用向下排空气法收集氧气时，导管应伸入集气瓶的底部；
（2）①是酒精灯；实验室用高锰酸钾制取氧气需在试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式是2KMnO₄ $\text{[math]}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；根据化合物中正负化合价代数和为零可知，该反应前后化合价没发生变化的是钾元素；
（3）B作发生装置制氧气属于固液在常温下反应制取氧气，可选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，方程式是2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑；
该装置的优点是可以控制反应速率；
（4）①根据硫酸铵的化学式可知，在硫酸铵中氮元素、氢元素、硫元素、氧元素的原子个数比为2：8：1：4；
②物质中各元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数之比，因此硫酸铵中N、H、S、O的质量比为14×2：1×8：32：16×4=28：8：32：64=7：2：8：16；
③由于物质中某元素的质量=物质的质量×该元素所占的质量分数，因此264kg硫酸铵中氮元素的质量为：264kg×21.2%=56kg，
则含有56kg氮元素的尿素的质量为56kg÷（ $\text{[math]}$ ×100%）=120kg
故答案为：
（1）E；
（2）酒精灯；在试管口要放一团棉花；2KMnO₄ $\text{[math]}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；钾；
（3）2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑；可以控制反应速率；
（4）2：8：1：4；7：2：8：16；120g．
分析：（1）用排空气法收集气体时，导管要伸入到集气瓶底部；
（2）熟记常见仪器的名称；实验室用高锰酸钾制取氧气需在试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；再根据加热高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式；
（3）根据B装置的特点进行分析，不需要加热，属于“固液常温型”；
（4）根据一个尿素分子的构成、化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比、物质中某元素的质量=该物质的质量×该元素所占的质量分数和物质中某元素的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%进行分析．
点评：本考点主要考查发生装置的选取和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，及实验中的一些注意事项，综合性比较强．气体的发生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，并分析气体与水和空气中的某些成分是否发生反应．

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