Question

根据下列实验装置图，回答问题．
（1）写出标有序号的仪器名称：①

 

，②

 

；
（2）若用A装置制取氧气，发生装置应做的改进是

 

，写出该反应的化学方程式

 

；选择C收集氧气的最佳时机是

 

；实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是

 

，用E装置收集氧气时，检验氧气是否收集满的方法是

 

；取6.32g高锰酸钾加热一段时间后，测出体剩余物中锰和氧的原子个数比为2：7，则加热过程中产生氧气的质量为

 

g．
（3）现采用B装置进行实验，并设计如下方案，请完成下表，回答相关问题：

实验编号	实验目的	温度	催化剂	浓度
实验Ⅰ	探究温度对H2O2分解速率的影响	25℃	1g氧化铁	10mL 5%的H2O2溶液
实验Ⅱ		45℃	2g二氧化锰	10mL 6%的H2O2溶液

结果实验Ⅱ的反应速率更快，很多同学一致认为温度越高，过氧化氢溶液分解越快，但王老师认为他们的实验方案设计不完全正确，请你找出该实验不恰当的地方是（请说出2点）

 

、

 

．
（4）若用5g二氧化锰跟氯酸钾混合加热制取9.6g的氧气，至少需要多少克的氯酸钾？反应结束后残留固体质量至少有多少？（请利用化学方程式计算，并写出解题过程）

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,氧气的检验和验满,催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；                                                                
为了防止高锰酸钾进入导管，通常在试管口塞一团棉花；
利用加热的方法制取气体，并且利用排水法收集气体时，要按照一定的步骤进行，特别是要注意集满气体后的操作顺序，以防发生安全事故；
氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
（3）对比试验要严格控制变量和因变量；
（4）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气．

解答：解：（1）①是酒精灯，常用作热源；②是锥形瓶，常用作反应容器．
故填：酒精灯；锥形瓶．
（2）若用A装置制取氧气，发生装置应做的改进是在试管口塞一团棉花，该反应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
选择C收集氧气的最佳时机是气泡均匀、连续地冒出时；
实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是能够防止水倒流入试管时把试管炸裂；
用E装置收集氧气时，检验氧气是否收集满的方法是：把带火星的木条放在a导管口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；
解：设反应后氧元素的质量为x，
6.32g高锰酸钾中，锰元素的质量为：6.32g×

55

158

×100%=2.2g，
氧元素的质量为：6.32g×

64

158

×100%=2.56g，
剩余物中锰和氧的原子个数比为2：7时，锰元素和氧元素的质量比为：（55×2）：（16×7）=55：56，
反应前后锰元素的质量不变，则有：55：56=2.2g：x，
x=2.24g，
则加热过程中产生氧气的质量为：2.56g-2.24g=0.32g，
故填：0.32；
（3）该实验不恰当的地方有：催化剂不同，催化剂的质量不同，过氧化氢热源的浓度不同，通过该实验不能得出温度越高，过氧化氢溶液分解越快的结论．
故填：催化剂的质量不同；过氧化氢溶液的浓度不同．
（4）解设需要氯酸钾的质量为x，生成氯化钾的质量y，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，
 245       149   96
  x         y    9.6g

245

x

=

149

y

=

96

9.6g

，
x=24.5g，y=14.9g，
反应结束后残留固体质量为：5g+14.9g=19.9g，
答：若用5g二氧化锰跟氯酸钾混合加热制取9.6g的氧气，至少需要24.5g的氯酸钾，反应结束后残留固体质量至少有19.9g．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．