Question

18．根據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題：

（1）某同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是A（填序號(hào)）來(lái)制取．可以用裝置E來(lái)收集，其原因是氧氣不易溶于水，收集氧氣的適宜時(shí)刻是氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)．
（2）通常用如圖甲所示的方法進(jìn)行氣密性檢查，如果裝置不漏氣，可以看到導(dǎo)管口有氣泡冒出，將手松開一段時(shí)間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到的現(xiàn)象是導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)入一段水柱．
（3）若選用C收集氧氣，你認(rèn)為驗(yàn)滿的方法是把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束拆除裝置后，發(fā)現(xiàn)試管炸裂，試分析造成此后果的可能原因試管觸及燈芯（合理即可）（要求答出一點(diǎn)即可）
（5）取氯酸鉀和二氧化錳的混合物共30g，在試管中充分加熱到質(zhì)量不再減少為止，稱量試管中剩余固體總質(zhì)量為20.4g，請(qǐng)計(jì)算：
①生成氧氣的質(zhì)量．
②原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水；排水法收集氣體的適宜時(shí)機(jī)是集氣瓶口氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)；
（2）據(jù)檢查裝置氣密性的方法分析解答
（3）氧氣能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復(fù)燃，據(jù)此驗(yàn)滿；
（4）如果操作不當(dāng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，結(jié)合加熱固體的注意事項(xiàng)分析解答；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量，根據(jù)氧氣的質(zhì)量可以計(jì)算反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量．

解答 解：（1）用氯酸鉀和二氧化錳制備氧氣需要加熱，應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是A，選擇依據(jù)是：反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，加熱固體時(shí)試管口要下傾，防止冷凝水倒流引起試管炸裂；反應(yīng)方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；選用裝置E來(lái)收集氧氣，其原因是氧氣不易溶于水；
（2）如果裝置不漏氣，可以看到導(dǎo)管口有氣泡冒出，將手松開一段時(shí)間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到的現(xiàn)象是：導(dǎo)管中進(jìn)入一段水柱，因?yàn)閮?nèi)外產(chǎn)生了壓強(qiáng)差；
（3）若選用C收集氧氣，驗(yàn)滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
（4）如果沒(méi)有預(yù)熱，加熱時(shí)試管外壁有水，試管觸及燈芯，實(shí)驗(yàn)結(jié)束拆除裝置時(shí)先熄滅酒精燈等，都能夠?qū)е略嚬苷�裂�?br />（5）①設(shè)反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量為x，
②反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量為：30g-20.4g=9.6g，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
 245                         96
  x                           9.6g
$\frac{245}{96}$=$\frac{x}{9.6g}$
   x=24.5g，
故答案為：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；A；氧氣不易溶于水；氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)；
（2）導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)入一段水柱；
（3）把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)收集滿；
（4）試管觸及燈芯（合理即可）；
（5）答：①生成氧氣的質(zhì)量是9.6g．
②原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量是24.5g．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了檢查裝置的氣密性、氣體的制取裝的選擇，驗(yàn)滿，同時(shí)也考查了方程式的書寫和計(jì)算等，綜合性比較強(qiáng)．解答時(shí)要結(jié)合所學(xué)知識(shí)細(xì)心分析解答．