Question

10．實驗室有如圖1裝置，請根據(jù)要求回答問題：

（1）寫出有標號儀器的名稱：①長頸漏斗；②集氣瓶；
（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，選用的發(fā)生裝置為B（填序號）；
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣并用于驗證蠟燭燃燒產(chǎn)物的實驗，選用的收集裝置為C（填序號）；若用A、D裝置制取氧氣，當實驗結束時，甲同學先移去了酒精燈，忘記將導管從水槽中取出，在水未進入試管之前，可采取的補救措施有：
①將試管口帶有導管的橡皮塞取下　　�、诶^續(xù)用酒精燈加熱．
（4）常溫下NO是一種無色、難溶于水的氣體，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的NO₂氣體．請你利用圖2儀器I、II，設計收集一瓶較純凈的NO的操作方法：向裝置I中裝滿水，將導管b與c用膠皮管相連，由a端通入一氧化氮氣體，用排水法收集．
（5）取53.2g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(shù)為36.7%．（此空直接填寫結果，保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用生成水和氧氣，該反應的反應物是固體和液體，反應條件是常溫進行分析；
（3）根據(jù)驗證蠟燭燃燒產(chǎn)物的實驗需要用干燥的氧氣，以及實驗室制取氧氣的正確操作進行分析；
（4）根據(jù)NO是難溶于水的氣體，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的NO₂氣體進行分析；
（5）根據(jù)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(jù)元素質量守恒，先求出53.2g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）通過分析題中所指儀器的作用可知，①是長頸漏斗，②是集氣瓶；
（2）過氧化氫在二氧化錳的催化作用生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，該反應的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，所以選用的發(fā)生裝置為B；
（3）驗證蠟燭燃燒產(chǎn)物的實驗需要用干燥的氧氣，所以選用的收集裝置為C，若用A、D裝置制取氧氣，當實驗結束時，甲同學先移去了酒精燈，忘記將導管從水槽中取出，在水未進入試管之前，可采取的補救措施有：將試管口帶有導管的橡皮塞取下，繼續(xù)用酒精燈加熱；
（4）NO是難溶于水的氣體，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的NO₂氣體，所以收集一瓶較純凈的NO的操作方法是：向裝置I中裝滿水，將導管b與c用膠皮管相連，由a端通入一氧化氮氣體，用排水法收集；
（5）解：設參加反應的高錳酸鉀的質量為x
    2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
      316                 32
       x                  3.2g
     $\frac{316}{x}$=$\frac{32}{3.2g}$
     x=31.6g
答：參加反應的高錳酸鉀的質量是31.6g；
剩余固體中氧元素的質量為：53.2g×$\frac{64}{158}$-3.2g=18.35g
因此剩余固體中氧元素的質量分數(shù)為：$\frac{18.35g}{53.2g-3.2g}$×100%=36.7%．
故答案為（1）長頸漏斗，集氣瓶；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，B；
（3）C，將試管口帶有導管的橡皮塞取下，繼續(xù)用酒精燈加熱；                           
（4）向裝置I中裝滿水，將導管b與c用膠皮管相連，由a端通入一氧化氮氣體，用排水法收集；
（5）①31.6g；
②36.7%．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．