Question

4．根据题意回答．

①写出仪器名称：a酒精灯，b导管；
②实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，可选择的一组装置是AC或AE（填编号）
写出反应的化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
③图2是检查装置气密性的过程．最终在F处观察到的现象是丙（选填“甲～丁”）；

④资料表明：高铁酸钾（K₂FeO₄）固体也能用于制取氧气，原理如下：
方案一：4K₂FeO₄$\stackrel{△}{→}$2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑
方案二：4K₂FeO₄+10H₂O→4Fe（OH）₃↓+8KOH+3O₂↑
Ⅰ．关于以上方案说法错误的是c
a．方案一是分解反应
b．方案二更节能简便
c．方案一、二均可在图1的装置B中进行实验
d．制取等质量的氧气，两种方案所需高铁酸钾的质量相等
Ⅱ．若用方案一（4K₂FeO₄$\stackrel{△}{→}$2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑）制取0.3mol氧气，需要高铁酸钾的物质的量为0.4mol（根据化学方程式列式计算）．

Answer 1

分析 ①据常用仪器回答；
②根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集装置，据反应原理书写方程式；
③检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气；松开双手后，由于装置中的气体遇冷收缩、压强变小，又会在导管里形成一段水柱；据此进行分析判断；
④根据高铁酸钾受热分解、与水反应的化学方程式进行分析；
根据质量守恒定律来分析；根据高铁酸钾与生成氧气的关系式，结合题中的数据进行解答．

解答 解：①标号仪器分别是酒精灯和导管；
②氯酸钾和二氧化锰都是固体，反应条件是加热，发生装置选择A，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
③甲、松开双手后，由于装置中的气体遇冷收缩、压强变小，又会在导管里形成一段水柱，该图示错误．
乙、松开双手后，由于装置中的气体遇冷收缩、压强变小，又会在导管里形成一段水柱，该图示错误．
丙、松开双手后，由于装置中的气体遇冷收缩、压强变小，又会在导管里形成一段水柱，该图示正确．
丁、松开双手后，由于装置中的气体遇冷收缩、压强变小，又会在导管里形成一段水柱，该图示错误．
故选：丙．
④A、由方案一：4K₂FeO₄$\stackrel{△}{→}$2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑可知，属于分解反应，故正确；
B、方案一需加热，方案二常温进行反应，方案二更节能简便，故正确；
C、方案一需加热，属于固固加热型，不能在图1的装置B中进行实验，故错误；
D、由方案一：4K₂FeO₄$\stackrel{△}{→}$2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑和方案二：4K₂FeO₄+10H₂O→4Fe（OH）₃↓+8KOH+3O₂↑可知：制取等质量的氧气，两种方案所需高铁酸钾的质量相等．
设需高铁酸钾的物质的量为x mol
4K₂FeO₄$\stackrel{△}{→}$2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑
4                                       3
x                                      0.3mol
$\frac{4}{x}=\frac{3}{0.3mol}$
 x=0.4mol
答案：
①酒精灯；导管；
②AC或AE；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；丙；
④c；0.4mol

点评 明确气体的发生装置和收集装置选择依据，会根据化学方程式进行计算，考查了学生分析、解决问题的能力．