Question

9．如圖是實驗室常用氣體制備裝置，據(jù)圖回答問題：

（1）實驗室用加熱高錳酸鉀固體制氧氣應(yīng)選擇的收集裝置是D或F（填字母序號），病房常用G裝置檢查氧氣的輸出速度，連接病人呼吸道的是①（填序號）．
（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
某化學(xué)小組同學(xué)用20%的過氧化氫溶液和二氧化錳，并選用B裝置來制氧氣，實驗中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)不能得到平穩(wěn)的氧氣流，大家提出從兩個方面加以改進：
一是把發(fā)生裝置由B改為C，其理由是注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
二是將過氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經(jīng)過計算、量取、混勻三個步驟．如果把50g質(zhì)量分數(shù)為20%的過氧化氫溶液稀釋成5%的過氧化氫溶液，需加水的質(zhì)量為150g，在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有①⑤⑥（填數(shù)字序號）．
　 ①量筒 ②藥匙 ③試管 ④酒精燈 ⑤滴管 ⑥玻璃棒　 ⑦托盤天平
（3）選用F裝置收集氣體時，下列實驗操作正確的是①②③（填序號）．
①反應(yīng)前，將集氣瓶注滿水，用玻璃片蓋住瓶口，倒立在盛水的水槽中
②開始反應(yīng)后等到氣泡連續(xù)且均勻時，再將導(dǎo)管口移入集氣瓶
③收集氣體后，將集氣瓶蓋上玻璃片再移出水槽
（4）請寫出下列物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①鐵絲在純氧氣中燃燒3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
②磷在空氣中燃燒4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

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，氧氣不易溶于水，密度比空氣大；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
溶液稀釋前后，溶質(zhì)質(zhì)量不變；
注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
（3）利用排水法收集氣體時，導(dǎo)管口剛出現(xiàn)氣泡時不能立即收集，因為這時排出的氣體主要是空氣；
（4）鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷．

解答 解：（1）因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用F裝置收集；
病房常用G裝置檢查氧氣的輸出速度，連接病人呼吸道的是①．
故填：D或F；①．
（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
一是把發(fā)生裝置由B改為C，其理由是注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
設(shè)需要水的質(zhì)量為x，
根據(jù)題意有：（x+50g）×5%=50g×20%，
x=150g；
在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有量筒、滴管、玻璃棒．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；150；①⑤⑥．
（3）①反應(yīng)前，將集氣瓶注滿水，用玻璃片蓋住瓶口，倒立在盛水的水槽中，該選項正確；
②開始反應(yīng)后等到氣泡連續(xù)且均勻時，再將導(dǎo)管口移入集氣瓶，該選項正確；
③收集氣體后，將集氣瓶蓋上玻璃片再移出水槽，該選項正確．
故填：①②③．
（4）①鐵絲在純氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
②磷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．