Question

11．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：

Ⅰ．氯酸鉀（KClO₃）固體在二氧化錳做催化劑并加熱的條件下，能較快的分解為氯化鉀和氧氣．小剛同學欲在實驗室中以此方法制備并收集干燥的氧氣．
（1）所選儀器的連接順序為BDF（填寫儀器序號字母）．
（2）用氯酸鉀制備氧氣所發(fā)生的化學方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
Ⅱ．小強同學欲用鋅和稀硫酸反應制取氫氣，然后利用氫氣測定某氧化鐵樣品中含F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量分數(shù)（假設雜質(zhì)不會揮發(fā)，也不發(fā)生反應）．儀器的連接順序為：A→D₁→C→D₂→D₃．（其中D₁、D₂、D₃為三個濃硫酸洗氣瓶）
（3）D₁的作用是干燥H₂．
（4）小強欲通過測量反應前后D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量變化，測算氧化鐵樣品中含有Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)．試驗中，在其他操作正常的條件下，若下列情況出現(xiàn)，請你對測算出的結(jié)果與實際值相比較，并作出判斷（用“偏小”“偏大”“不受影響”之一填寫下列空白）．
①若裝置中不連接D₁，則測算結(jié)果將偏大．
②實驗開始時，小強在沒有加熱之前就通了一會氫氣，則測算結(jié)果將不受影響．
（5）若測得洗氣瓶D₂的質(zhì)量增加mg，則C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量應該減少$\frac{8m}{9}$g（計算結(jié)果可為分數(shù)形式）．

Answer 1

分析 Ⅰ．
（1）收集干燥的氧氣，所以要先制取，再干燥，再收集；根據(jù)方程式的寫法寫出實驗室制取氧氣的反應原理；
（2）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； 
Ⅱ．
（3）根據(jù)濃硫酸具有吸水性，可以干燥氣體分析即可；
（4）
①制取的氫氣中含有水蒸氣，如果不除去水蒸氣，會導致計算出的氧化鐵樣品的純度偏大；
②根據(jù)氫氣是否參與反應影響實驗及安全性角度分析．
（5）若儀器D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量增加mg，因此水中氧元素的質(zhì)量是C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量應該減少的質(zhì)量．

解答 解：Ⅰ．
（1）B裝置是用來制取氧氣的裝置，由于濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥氣體，所以再通過濃硫酸把氧氣干燥后再進行收集，由于要收集干燥的氧氣，根據(jù)密度比空氣大，用向上排空氣法收集，所以儀器的連接順序為B→D→F；
（2）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下受熱分解的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
Ⅱ．
（3）濃硫酸具有吸水性，可以干燥氣體，D₁的作用是干燥H₂
（4）
①若不連接D₁，氫氣中的水蒸氣無法除去，會導致測定的水的質(zhì)量偏大，從而導致計算出的氧化鐵質(zhì)量偏大，則計算出樣品純度的結(jié)果將偏大，
故填：偏大；
②沒有加熱之前就通了一會氫氣，以排凈裝置內(nèi)的空氣，防止爆炸的產(chǎn)生，氫氣沒有參加化學反應，則測算結(jié)果將不受影響；
（3）若儀器D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量增加mg，因此生成水的質(zhì)量是mg，水中氧元素的質(zhì)量是C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量應該減少的質(zhì)，mg水中氧元素的質(zhì)量=mg×$\frac{16}{18}$×$100%\$═$\frac{8m}{9}$g；，則C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量應該減少$\frac{8m}{9}$g．
答案：
（1）BDF
（2）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）干燥H₂
（4）①偏大；②不受影響
（5）$\frac{8m}{9}$

點評 本考點主要考查了儀器的連接和氣體的除雜和干燥，同時也考查了化學方程式的書寫，綜合性比較強，本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．