Question

實驗室利用下列裝置可以制取某些氣體，請據(jù)圖回答問題：

（1）這五個裝置示意圖中，有一個裝置是錯誤的，指出錯誤裝置是

E

 （填序號）．
（2）圖示中儀器①的名稱是

酒精燈

；實驗室用高錳酸鉀來制取氧氣，可選擇A作發(fā)生裝置，但要對A進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)的方法是

在試管口要放一團(tuán)棉花

；反應(yīng)的符號表達(dá)式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

該反應(yīng)前后化合價沒發(fā)生變化的是

鉀

元素．
（3）實驗室若用B作發(fā)生裝置制氧氣，則該反應(yīng)表達(dá)式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．該裝置的優(yōu)點是

可以控制反應(yīng)速率

．
（4）硫酸銨的化學(xué)式為（NH₄）₂SO₄，求：
①該物質(zhì)中氮、氫、硫、氧四種元素原子的個數(shù)比是

2：8：1：4

；
②（NH₄）₂SO₄中各元素的質(zhì)量比

7：2：8：16

③264g（NH₄）₂SO₄中含氮元素的質(zhì)量與多少克尿素[CO（NH₂）₂]中所含氮元素的質(zhì)量相等？

120g

．

Answer 1

分析：（1）用排空氣法收集氣體時，導(dǎo)管要伸入到集氣瓶底部；
（2）熟記常見儀器的名稱；實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需在試管口要放一團(tuán)棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；再根據(jù)加熱高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理書寫方程式；
（3）根據(jù)B裝置的特點進(jìn)行分析，不需要加熱，屬于“固液常溫型”；
（4）根據(jù)一個尿素分子的構(gòu)成、化合物中各元素質(zhì)量比=各原子的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)之比、物質(zhì)中某元素的質(zhì)量=該物質(zhì)的質(zhì)量×該元素所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

元素的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)

物質(zhì)的相對分子質(zhì)量

×100%進(jìn)行分析．

解答：解：（1）E是一個錯誤裝置，用向下排空氣法收集氧氣時，導(dǎo)管應(yīng)伸入集氣瓶的底部；
（2）①是酒精燈；實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需在試管口要放一團(tuán)棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；高錳酸鉀分解生成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；根據(jù)化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為零可知，該反應(yīng)前后化合價沒發(fā)生變化的是鉀元素；
（3）B作發(fā)生裝置制氧氣屬于固液在常溫下反應(yīng)制取氧氣，可選用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，方程式是2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
該裝置的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)速率；
（4）①根據(jù)硫酸銨的化學(xué)式可知，在硫酸銨中氮元素、氫元素、硫元素、氧元素的原子個數(shù)比為2：8：1：4；
②物質(zhì)中各元素的質(zhì)量比等于元素的相對原子質(zhì)量與原子個數(shù)之比，因此硫酸銨中N、H、S、O的質(zhì)量比為14×2：1×8：32：16×4=28：8：32：64=7：2：8：16；
③由于物質(zhì)中某元素的質(zhì)量=物質(zhì)的質(zhì)量×該元素所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，因此264kg硫酸銨中氮元素的質(zhì)量為：264kg×21.2%=56kg，
則含有56kg氮元素的尿素的質(zhì)量為56kg÷（

14×2

12×1+16×1+(14+1×2)×2

×100%）=120kg
故答案為：
（1）E；         
（2）酒精燈；在試管口要放一團(tuán)棉花；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；鉀；
（3）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；可以控制反應(yīng)速率；
（4）2：8：1：4；7：2：8：16；120g．

點評：本考點主要考查發(fā)生裝置的選取和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫，及實驗中的一些注意事項，綜合性比較強(qiáng)．氣體的發(fā)生裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性，并分析氣體與水和空氣中的某些成分是否發(fā)生反應(yīng)．