Question

19．實驗室常用下列裝置來制取氧氣：

（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：a酒精燈、b鐵架臺；
（2）用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時，可選用的發生裝置是B（填序號），請你寫出發生反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；，二氧化錳在此反應中所起的作用是催化作用．用E裝置收集氧氣的依據是氧氣密度比空氣大，檢驗氧氣是否集滿的方法是將帶火星的木條靠近集氣瓶口，若木條迅速復燃，證明已收集滿氧氣．
（3）實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣．常溫下NH₃是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小．NH₃極易溶于水，其水溶液呈堿性．
①制取氨氣反應的方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2X．X的化學式為H₂O．
②制取并收集NH₃，應該從上圖中選擇的收集裝置是D．
（4）用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣時，發生反應的化學方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．老師提供的氯酸鉀和二氧化錳的混合物8.0g為原料制取氧氣，加熱一段時間后，產生氧氣0.075mol．則：
①產生的氧氣的質量是2.4g．②分解的氯酸鉀的物質的量是0.05mol（列式并計算）．

Answer 1

分析 （1）根據常見儀器的名稱、用途和使用方法進行分析；
（2）根據通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；制取氣體的裝置選擇取決于反應物的狀態和反應的條件；根據氣體的性質可以判斷收集方法；根據氧氣的助燃性來分析其檢驗方法；
（3）①由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數目均不變，據此由反應的化學方程式推斷生成物X的化學式；
②實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣，常溫下氨氣密度比空氣小，極易溶于水，據此進行分析解答；
（4）根據氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣進行分析；根據物質的量、質量、摩爾質量的關系進行解答．

解答 解：（1）酒精燈是常用的加熱儀器，鐵架臺是常用的加持儀器；
故答案為：酒精燈；鐵架臺；
（2）用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時不需要加熱，應該用A裝置作為發生裝置，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；其中二氧化錳起催化作用，能夠加快雙氧水的分解；可以用E裝置收集氧氣的依據是氧氣的密度比空氣大，檢驗氧氣是否集滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經收集滿；
故答案為：B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化作用；氧氣密度比空氣大；將帶火星的木條靠近集氣瓶口，若木條迅速復燃，證明已收集滿氧氣；
（3）①反應的方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2X．據化學反應前后原子的種類、數目不變，反應前有氮原子2個，氫原子8個，氯原子2個，鈣原子1個，氧原子2個，反應后有氮原子2個，鈣原子1個，氯原子2個，氫原子6個，故2X中含有4個氫原子和2個氧原子，則每個X分子由2個氫原子和1個氧原子構成，故X的化學式為H₂O；
②實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣，屬于固體加熱型，故選發生裝置A；氨氣密度比空氣大，難溶于水，所以用向下排空氣法收集；
故答案為：①H₂O；②D；
（4）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
①產生的氧氣的質量是0.075mol×32g/mol=2.4g；
②設分解的氯酸鉀物質的量為X則：
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
 2                            3
 X                         0.075mol
根據：$\frac{2}{3}$=$\frac{X}{0.075mol}$
解得X=0.05mol．
故答案為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；2.4；0.05．

點評 該題考查了實驗室制取氧氣的原理、方法、裝置的選擇及驗滿，屬于基礎性的綜合題，有利于學生掌握實驗基礎知識．