Question

9．根據如圖裝置結合所學化學知識回答下列問題：
（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：①酒精燈，②集氣瓶．
（2）用氯酸鉀與二氧化錳來制取干燥的氧氣，應選用的收集裝置是AD（填編號）；反應的化學方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，其中二氧化錳起催化作用．
（3）實驗室制取并收集二氧化碳氣體，一般選擇裝置B和D連接（填序號）．其反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，寫出檢驗二氧化碳氣體是否收集滿的一種方法將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅則滿，向該集氣瓶中加入澄清石灰水，振蕩后，觀察到澄清的石灰水變渾濁，則反應的化學方程式是Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，若要隨時控制反應的發(fā)生和停止，最好選用的發(fā)生裝置是C（填編號）；點燃氫氣前一定要驗純（或檢驗氫氣的純度）．
（5）取47.4g高錳酸鉀，加熱一段時間后停止，共收集到3.2g氧氣．計算：
①參加反應的高錳酸鉀的質量．
②剩余固體中氧元素的質量分數（計算結果保留到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）據常用儀器回答；
（2）用氯酸鉀與二氧化錳來制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，收集干燥的氧氣用排空氣法，并據反應原理書寫方程式，二氧化錳在反應中起催化作用；
（3）二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，所以用向上排空氣法收集，并據反應原理書寫方程式；驗滿二氧化碳的方法是將燃著的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否熄滅進行判斷，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，據反應原理書寫方程式；
（4）用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，可用裝置C通過活塞開閉控制反應發(fā)生和停止，點燃氫氣前要檢驗氣體的純度，防止氣體不純點燃引起爆炸；
（5）根據高錳酸鉀受熱分解的方程式，由氧氣的質量可求出參加反應的高錳酸鉀的質量；
根據元素質量守恒，先求出47.4g高錳酸鉀中總的氧元素的質量，再減去生成的氧氣的質量，得到剩余固體中氧元素的質量，再除以剩余混合物的質量即可．

解答 解：（1）標號儀器分別是酒精燈和集氣瓶；
（2）用氯酸鉀與二氧化錳來制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，氧氣密度比空氣大，所以收集干燥的氧氣可用向上排空氣法，反應方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，二氧化錳是反應的催化劑，在反應中起催化作用；
（3）二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，所以用向上排空氣法收集，大理石的主要成分碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；驗滿二氧化碳的方法是將燃著的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否熄滅進行判斷，向集氣瓶中倒入澄清石灰水，會觀察到澄清的石灰水變渾濁，反應方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，可用裝置C通過活塞開閉控制反應發(fā)生和停止，點燃氫氣前要檢驗氣體的純度，防止氣體不純點燃引起爆炸；
（5）①設參加反應的高錳酸鉀的質量為x
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄ +MnO₂ +O₂↑
316                    32
 x                     3.2g
 $\frac{316}{x}$=$\frac{32}{3.2g}$
   x=31.6g
②剩余固體中氧元素的質量分數$\frac{47.4g×\frac{64}{158}×100%-3.2g}{47.4g-3.2g}$×100%≈36.2%．
故答案為：（1）酒精燈；集氣瓶；
（2）AD；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；催化；
（3）D；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅則滿；澄清的石灰水變渾濁；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）C；驗純（或檢驗氫氣的純度）；
（5）答：①參加反應的高錳酸鉀的質量是31.6g；②剩余固體中氧元素的質量分數是36.2%．

點評 此題主要考查實驗室制取氧氣、二氧化碳的反應原理、裝置選取、氣體驗滿和檢驗、有關化學方程式的計算等知識，通過認真分析題干，結合相關知識才能正確解答，知識綜合而全面，能很好考查學生分析、解決問題的能力．