Question

下列是常见的实验室制取气体的装置，回答问题：

（1）实验室可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气．使用装置A和E组合来制取氧气时，发现制得的氧气不纯，原因可能是______．（写一点即可）
（2）请简述检查装置B气密性的方法．______（包括实验操作、现象及结论）．使用B装置制取气体，应注意的是______（写一条即可）．
（3）氯气是一种重要的化工原料，它是一种黄绿色的有毒气体，密度比空气大，能溶于水．实验室制取氯气的反应原理为MnO₂（固体）+4HCl（液体）MnCl₂+2X+Cl₂↑，则X的化学式为______．制取氯气应该选取的发生装置应选择______．当贮气罐中的氯气泄露时，你给现场的人们的逃生自救的建议是______．（写出一点即可）
（4）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物16g，充分反应后，剩余固体质量为11.2g．求产生氧气的质量和原混合物中氯酸钾的质量．

Answer 1

解：（1）一开始产生的气体中含有空气，所以要待气泡均匀冒出后再收集，否则收集到的气体不纯；
（2）从长颈漏斗口注入水，当液面没过长颈漏斗末端时，再将导管浸入水中，装置内形成了密闭系统，两手掌紧握锥形瓶外壁，装置内气体受热膨胀，如果导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，如果没有气泡说明装置漏气；
（3）由于反应前后原子的种类和数目不变，反应物中有1个锰原子、2个氧原子、4个氢原子、4个氯原子，生成物中已有1个锰原子、4个氯原子，还缺少2个氧原子、4个氢原子，又因为X前面系数为2所以还缺少2个氢原子，1个氧原子，所以化学式为H₂O，由于需要加热所以用到酒精灯，又因为有固体和液体所以选择C装置因为A装置液体容易流出，由于氯气密度比空气大，能溶于水，所以用湿毛巾捂住口鼻向高处逃跑即可避免中毒；
（4）根据质量守恒定律可知固体质量的减少量就是生成的氧气的质量，所以生成氧气质量为：16g-11.2g=4.8g，设要想生成4.8g氧气，需要参加反应的氯酸钾的质量为X则：
2KClO₃2KCl+3O₂↑
245 96
X 4.8g
根据：解得X=12.25g．
答：产生氧气的质量为4.8g，氯酸钾的质量为12.25g．
故答案为：（1）没有待气泡均匀冒出就进行了收集；（2）从长颈漏斗口注入水，当液面没过长颈漏斗末端时，再将导管浸入水中，两手掌紧握锥形瓶外壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，如果没有气泡说明装置漏气；（3）H₂O；C；用湿毛巾捂住口鼻向高处逃跑；（4）4.8g；12.25g．
分析：（1）根据收集气体时的注意事项考虑；（2）形成密闭系统再检查气密性；根据装置特点考虑注意事项；（3）根据反应前后原子的种类和数目不变考虑；根据反应物的状态考虑装置特点，根据氯气的特点考虑逃生方法；（4）根据质量的减少量就是生成氧气的质量，再根据氧气的质量计算出氯酸钾的质量．
点评：通过回答本题知道了收集气体时的注意事项和装置气密性的检查方法，了解了根据质量守恒定律回答问题的方法．