Question

化學是一門以實驗為基礎的科學，某同學在實驗室利用以下裝置制備氧氣并探究氧氣的性質．請你和該同學一起完成相關實驗內容．

（1）指出圖中標有數字的儀器名稱：
①

 

；②

 

．
（2）若用雙氧水和二氧化錳制取氧氣時應選用

 

（填字母標號，下同）發(fā)生裝置，寫出該反應的化學方程式

 

．在反應中，二氧化錳起

 

作用．實驗結束后，在反應后的殘余物中，可用

 

操作回收二氧化錳．
（3）若用高錳酸鉀制取氧氣時應選用

 

發(fā)生裝置，且需將該裝置作怎樣改動

 

．
寫出該反應的化學方程式

 

．要收集較為純凈的氧氣最好選用

 

裝置．該同學用以上選用的裝置制取一瓶氧氣，用帶火星的木條放到集氣瓶口，木條沒有復燃．請你推測可能的原因

 

．
（4）該同學重新制得一瓶較純的氧氣，用坩堝鉗夾取一小塊木炭加熱到發(fā)紅后，伸進瓶中，觀察到的現象是

 

．進一步證明木炭與氧氣反應后的產物，你的操作是

 

（5）該同學后改用氯酸鉀制取氧氣進行其他實驗，加熱前他稱取氯酸鉀和二氧化錳混合物47.4g，反應一段時間，制得所需氧氣后停止加熱，冷卻后稱得剩余固體37.8g，請你求出參加反應的氯酸鉀的質量（寫出計算過程）．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,催化劑的特點與催化作用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據化學反應方程式的計算

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）根據所學常用儀器名稱解答；
（2）根據實驗室制取氧氣的反應物的狀態(tài)、反應條件和氧氣的性質來選擇制取裝置，根據質量守恒定律和條件寫化學方程式；
（3）因為反應物高錳酸鉀是固體，反應條件是加熱，所以選擇的發(fā)生裝置是A，收集裝置是利用氣體的密度和溶解性，氣體的密度比空氣的密度大則用向上排空氣法收集，氣體的密度比空氣的密度小則用向下排空氣法收集，由于氧氣的密度比空氣的密度大且難用于水確定所選用的收集裝置為D或C．（4）根據木炭在氧氣中的燃燒現象分析解答；
（4）木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體，所以證明木炭與氧氣反應后的產物用澄清石灰水；
（5）根據化學方程式的計算解答；

解答：解；
（1）根據所學常用儀器名稱可知是長頸漏斗 集氣瓶；
（2）實驗室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣是固液常溫型的，所以選擇B，化學方程式為：二氧化錳在化學反應前后本身的質量和化學性質都不變，起催化作用，二氧化錳不溶于水可用過濾法回收；
（3）用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；氧氣不易溶于水且不與水反應，因此能用排水法收集較純凈的氧氣；試管口不放置棉花團，加熱時會使高錳酸鉀粉末隨氣流進入導管，所以試管口應放置棉花團．用帶火星的木條放到集氣瓶口，木條沒有復燃可能是沒有等氣泡連續(xù)均勻放出就開始收集；
（4）木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體，所以證明木炭與氧氣反應后的產物用澄清石灰水；
（5）根據質量守恒定律，生成氧氣的質量=47.4g-37.8g=9.6 g 
設原混合物中氯酸鉀的質量至少為x，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑              
245               96                    
x                9.6g  
      

245

96

=

x

9.6g

    
x=24.5g          　　         
答：原混合物中氯酸鉀的質量為12.25 g
答案：
（1）長頸漏斗  集氣瓶 
（2）B   2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑      催化  過濾 
（3）A  在試管口加棉花球    2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑         D  沒有等氣泡連續(xù)均勻放出就開始收集
（4）發(fā)出白光  向集氣瓶中倒入澄清石灰水并振蕩
（5）24.5g

點評：本題盡管考查的知識內容不難，但由于考查的方式由整體選擇變成化整為零地組合，需要對實驗十分熟悉，沒有經驗是做不好的，一定要把原理搞懂，需要打破常規(guī)思維．