Question

請按要求回答下列問題：

（1）根據下表的實驗內容，從上圖中選擇合適的裝置，填入表中．

實驗內容	選用的儀器裝置（填字母）
制取和收集氧氣
制取和收集氫氣
氫氣還原氧化銅
制取和收集二氧化碳

（2）在實驗室中，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，寫出該反應的化學方程式

 

；
某同學在實驗室中，欲從高錳酸鉀受熱分解后的殘渣中回收二氧化錳（已知高錳酸鉀、錳酸鉀溶于水，二氧化錳難溶水），正確的實驗操作是

 

（填序號）．
①溶解、蒸發、結晶   ②溶解、過濾     ③過濾、蒸發、結晶
（3）在氫氣還原氧化銅的實驗過程中，觀察到的現象是

 

．
（4）若取質量均為m g的鎂和鐵，分別投入到50g溶質質量分數相同的硫酸中，充分反應后，均產生0.2g氫氣．可推斷出：
①充分反應后，一定有剩余的金屬是

 

．
②m的取值范圍為

 

，反應中消耗掉金屬鎂的質量為

 

．
③硫酸中的H₂SO₄的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：實驗室制取氣體的發生裝置選擇的依據為反應物的狀態和反應的條件，收集裝置的選擇依據氣體本身的密度、溶解性等物理性質；氫氣還原氧化銅的裝置是C裝置，反應的現象為試管中黑色粉末逐漸變為光亮的紅色，同時管口有水滴生成；在實驗室中，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣的反應原理為2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；欲從高錳酸鉀受熱分解后的殘渣中回收二氧化錳，生成物中只有二氧化錳不溶于水，所以，從液體中分離不溶性固體的方法為過濾；若取質量均為m g的鎂和鐵，分別投入到50g溶質質量分數相同的硫酸中，充分反應后，均產生0.2g氫氣，根據化學方程式計算可得出消耗鎂的質量為2.4g，消耗鐵的質量為5.6g，加入的鎂、鐵質量相等，因此剩余的金屬一定是鎂；m的值一定不小于5.6g；產生0.2g，消耗硫酸的質量為9.8g，所以所用硫酸溶液中溶質的質量分數為19.6%．

解答：解：（1）實驗室制氧氣方法為加熱高錳酸鉀固體，氧氣不易溶于水，密度大于空氣密度；實驗室制氫氣藥品為金屬鋅與稀硫酸，氫氣難溶于水，密度小于空氣密度；實驗室制二氧化碳藥品為石灰石和稀鹽酸，二氧化碳能溶于水，密度大于空氣密度；
（2）在實驗室中，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣的反應原理為2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；錳酸鉀溶于水，二氧化錳不溶于水，可用溶解、過濾的方法提純二氧化錳；
（3）氫氣還原氧化銅的裝置是C裝置，反應的現象為試管中黑色粉末逐漸變為光亮的紅色，同時管口有水滴生成；
（4）產生0.2g氫氣時消耗鎂的質量為2.4g，消耗鐵的質量為5.6g，因此剩余的金屬一定是鎂，m的值一定不小于5.6g；產生0.2g，消耗硫酸的質量為9.8g，所以所用硫酸溶液中溶質的質量分數為19.6%．
故答案為
（1）AF（或AD）；BF（或BE）；C；BD
（2）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；②
（3）試管中黑色粉末逐漸變為光亮的紅色，同時管口有水滴生成
（4）①鎂；②m≥5.6；2.4g③19.6%

點評：此題考查的知識點較多，包括氣體的制取、氫氣的性質和根據化學方程式的計算等．解決問題時要抓住問題的關鍵點，將實驗基礎知識與物質的性質和化學計算緊密的聯系起來．