Question

根据如图所示装置图，回答有关问题：

（1）写出装置图中标号仪器的名称：①

 

；②

 

．
（2）实验室用H₂O₂制取氧气时，化学方程式为

 

，可选用的发生装置是

 

（填字母），所加入二氧化锰的作用是

 

，实验结束后，分离出该黑色固体的操作有过滤、

 

、干燥．
（3）选用C装置收集氧气，验满的方法是

 

．
（4）选用E装置收集氧气的原因是

 

．
（5）取53.2g高锰酸钾，加热一段时间后停止，共收集到3.2g氧气．计算：
①参加反应的高锰酸钾的质量．（请将计算过程书写在答题纸上）
②剩余固体中氧元素的质量分数为

 

．（计算结果保留到0.1%）．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,混合物的分离方法,氧气的收集方法,氧气的检验和验满,根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）据常用仪器回答；
（2）据过氧化氢制取氧气的反应原理书写方程式，并据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据混合物分离的方法分析步骤；
（3）根据氧气的验满方法分析；
（4）根据氧气的溶解性分析；
（5）根据高锰酸钾受热分解的方程式，由氧气的质量可求出参加反应的高锰酸钾的质量；根据元素质量守恒，先求出53.2g高锰酸钾中总的氧元素的质量，再减去生成的氧气的质量，得到剩余固体中氧元素的质量，再除以剩余混合物的质量即可．

解答：解：（1）标号仪器分别是酒精灯和长颈漏斗；
（2）双氧水制取氧气时生成水与氧气，反应的方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；该过程中二氧化锰是催化剂，所起的作用是催化作用，因为双氧水的状态是液态，以及反应的条件不需要加热，可选择制取装置是B；实验结束后，通过过滤、洗涤、干燥等操作步骤，可以从生成物中分离出二氧化锰；
（3）用向上排空气法收集氧气，验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明已收集满；
（4）因为氧气不易溶于水，不与水反应，可用排水法收集；
（5）解：设参加反应的高锰酸钾的质量为x
    2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
      316                 32
       x                  3.2g

316

x

=

32

3.2g

   解得：x=31.6g
答：参加反应的高锰酸钾的质量是31.6g；
剩余固体中氧元素的质量为：53.2g×

64

158

-3.2g=18.35g
因此剩余固体中氧元素的质量分数为：

18.35g

53.2g-3.2g

×100%=36.7%．
故答案为：（1）酒精灯； 长颈漏斗；
（2）2H₂O₂ 

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑；  B；  催化剂（催化作用）；  洗涤；
（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若小木条复燃，则氧气收集满了；
（4）氧气不易溶于水，不与水反应；
（5）①解：设参加反应的高锰酸钾的质量为x
2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316 32
x 3.2g

316

x

=

32

3.2g

解得：x=31.6g
答：参加反应的高锰酸钾的质量是31.6g；②36.7%．

点评：本题主要考查仪器的用途、化学方程式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．在有关化学方程式的计算，通过认真分析题干，利用质量守恒定律可直接得到剩余固体中氧元素的质量，再除以混合物的质量可轻松解决．