Question

5．請結合下列實驗常用裝置，回答有關問題．

（1）寫出圖中標有字母的儀器的名稱：a長頸漏斗．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應選用的發生裝置A，反應的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）比較用過氧化氫溶液和用高錳酸鉀制取O₂的方法，兩者的共同點是C（填寫編號）．
A．發生裝置相同                B．都用MnO₂作催化劑
C．反應的基本類型相同          D．完全反應后剩余固體成分相同
（4）實驗室制取二氧化碳的反應方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．若要獲得干燥的二氧化碳，除發生裝置外，還應選用D裝置，并在該裝置中盛放濃硫酸（填寫試劑名稱）．如果用E裝置收集該氣體，則氣體從b 端進入（填“b”或“c”）．
（5）實驗室常用裝置C代替裝置B制取氣體，該裝置的優點是可隨時控制反應的發生于停止，下列反應適用于該裝置的是①③（填序號）．
①大理石和稀鹽酸        ②碳酸鈉固體和稀硫酸
③鋅粒與稀硫酸          ④過氧化氫溶液與二氧化錳
（6）實驗室制取H₂的發生裝置為B，實驗發現：用40%的稀硫酸制取H₂效果最好．現欲配制30mL 40%（密度為1.30g•mL^-1）的稀硫酸，需要98%（密度為1.84g•mL^-1）的濃硫酸8.7mL（精確到小數點后一位），需要水23.0mL（精確到小數點后一位）．量取濃硫酸時，若仰視讀數（其他操作均正確），則所配硫酸的質量分數＞40%（填“＞”或“=”或“＜”），配制過程不需要的儀器是AF．
A．托盤天平  B．量筒  C．燒杯  D．玻璃棒  E．膠頭滴管  F．鐵架臺．

Answer 1

分析 （1）熟記儀器的名稱；
（2）根據發生裝置的選擇條件進行判斷，根據高錳酸鉀分解的反應原理書寫化學方程式；
（3）根據過氧化氫溶液和用高錳酸鉀制取O₂的相同點和不同點進行解答；
（4）據實驗室制取二氧化碳的反應原理書寫方程式，干燥二氧化碳可用濃硫酸，二氧化碳的密度比空氣大，故應從長導管進氣；
（5）根據裝置特點來分析；
（6）通常情況下，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，氫氣難溶于水，密度比空氣小；  溶液稀釋前后，溶質質量不變；量取濃硫酸時，若仰視讀數，會導致量取的濃硫酸偏多．

解答 解：（1）a是長頸漏斗，故填：長頸漏斗；
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，發生裝置屬于“固體加熱型”制氣體；高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，方程式是 2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；故填：A； 2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）過氧化氫溶液和用高錳酸鉀制取O₂的方法，相同點都是分解反應；故填：C；
（4）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑要干燥二氧化碳需用濃硫酸，二氧化碳密度比空氣大，用E裝置收集二氧化碳時只能從b端進入．故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；濃硫酸；b；
（5）實驗室常用裝置C代替裝置B制取氣體，該裝置的優點是通過開關活塞來控制反應的開始和停止，選用C裝置反應物必須是塊狀固體和液體，而碳酸鈉固體是粉末，二氧化錳是粉末狀，所以選①③；故填：可隨時控制反應的發生于停止；①③；
（6）實驗室制取氫氣不需要加熱，應該用B裝置作為發生裝置；
設需要濃硫酸的體積為x，
根據稀釋前后溶質質量不變有：x×1.84g/mL×98%=30mL×1.30g/mL×40%，
x=8.7mL，
需要水的體積為：（30mL×1.30g/mL-8.7mL×1.84g/mL）÷1.0g/mL=23.0mL；
量取濃硫酸時，若仰視讀數（其他操作均正確），會導致量取的濃硫酸偏多，從而導致所配硫酸的質量分數＞40%；
配制過程不需要的儀器是托盤天平和鐵架臺．
故填：B；8.7；23.0；＞；AF．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．