Question

现有如图1所示实验装置，请回答下列问题：

（1）图中e、f仪器的名称：e

 

，f

 

．
（2）用氯酸钾和二氧化锰制氧气，选用发生装置

 

（填字母A、B、C、D），反应化学方程式是

 

．反应基本类型为

 

反应．
（3）关闭B装置中的止水夹后，从长颈漏斗向锥形瓶中注入一定量的水，静止后如图所示，则B装置

 

（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）．
（4）常温下用块状固体和液体反应制气体时，改用C装置（多孔隔板用来放块状固体）代替B装置的优点是

 

（选填下列说法的序号）．
A．可以随时加液      B．可以控制反应速率    C．可以控制反应发生与停止
观察图C装置，制气体反应处于

 

（填“进行”或“停止”）中．
（5）实验室用双氧水和二氧化锰粉末制氧气的化学反应方程式为

 

，该实验

 

（填“需要”或“不需要”）选用C装置．若用D装置来收集生成的氧气，气体应从

 

（填g或h）通入．
（6）用锌粒和稀硫酸制取氢气，如图2所示装置与C装置控制反应的原理一样的是

 

（填序号）

【拓展探究一】探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素．反应过程中，用收集50mL氢气的时间比较反应的快慢．控制其他条件相同，进行下表四组实验，实验装置及获得数据如表：

实验编号	试剂		产生50mL氢气的 时间（s）
	不同纯度的锌	不同体积和浓度的稀硫酸
a	纯锌	30 mL 30%	52
b	含杂质的锌	30 mL 30%	47
c	纯锌	30 mL 20%	68
d	纯锌	40 mL 30%	50

（7）实验中，图3中混合Y型管中稀硫酸与锌粒的操作方法是

 

；
（8）比较实验a和实验b，可以得到的结论是

 

．
（9）为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验

 

和实验

 

（填编号）．
【拓展探究二】利用锌与稀硫酸的反应测定粗锌中锌的质量分数（杂质不溶于水、不与酸反应，生成气体完全逸出），如图4所示．

（10）根据质量守恒定律，反应生成氢气的质量为

 

；
（11）154.3g滤液中的溶质为

 

；
（12）求粗锌中锌的质量分数

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,影响化学反应速率的因素探究,实验室制取氧气的反应原理,氢气的制取和检验,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,科学探究

分析：（1）依据实验室常用仪器的认识解决此题；
（2）利用氯酸钾和二氧化锰制氧气是固体加热装置选择，正确写出化学方程式并根据化学反应类型判断；
（3）根据图中信息解答；
（4）用块状固体和液体反应常温下制气体时，C装置可以控制反应发生与停止；
（5）双氧水和二氧化锰粉末制氧气，二氧化锰是催化剂并且是粉末，不需要C装置，D用排水法收集气体，用其收集密度比空气大的气体则要长进短出，若用其收集密度比空气小的气体则要短进长出；
（6）用锌粒和稀硫酸制取氢气属于固液常温型，可以控制反应发生与停止；
（7）Y型管中稀硫酸与锌粒的操作方法是倾斜Y型管；
（8）根据表中信息解答；
（9）研究硫酸浓度对反应快慢的影响，应选择同一种纯锌；
（10）（11）根据表中信息解答；
（12）利用题中所给条件用化学方程式计算；

解答：解：
（1）依据实验室常用仪器可知试管  长颈漏斗；
（2）氯酸钾和二氧化锰制氧气是固体加热装置选择发生装置A，化学方程式是2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，它是一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，故是分解反应；
（3）有图看出长颈漏斗内出现一段水柱，说明B装置不漏气；
（4）用块状固体和液体反应常温下制气体时，改用C装置可以控制反应发生与停止；
（5）双氧水和二氧化锰粉末制氧气，二氧化锰是催化剂并且是粉末，不需要C装置，D用排水法收集气体，用其收集密度比空气大的气体则要长进短出，若用其收集密度比空气小的气体则要短进长出，故气体应从g通入；
（6）用锌粒和稀硫酸制取氢气属于固液常温型，Ⅰ和Ⅳ装置内气压改变时，固体和液体分离，可以控制反应发生与停止；
（7）混合Y型管中稀硫酸与锌粒需用倾斜Y型管；
（8）根据表中信息可知，含杂质的锌和纯锌与不同体积和浓度的稀硫酸反应，纯锌所用时间长，故含杂质的锌反应比纯锌快；
（9）研究硫酸浓度对反应快慢的影响，应选择同一种纯锌，不同浓度的浓硫酸，表中ac符合；
（10）有图四知9.3g粗锌放入98g稀硫酸中得到107.1溶液，再加50g稀硫酸物气泡产生，说明锌完全消耗，生成硫酸锌和氢气，故氢气质量为9.3g+98g-107.1=0.2g；
（11）由于50g稀硫酸没有参加反应，故154.3g滤液中的溶质为硫酸锌和硫酸；
（12）解：设9.3g粗锌中锌的质量为x
         Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
         65             2
         x              0.2g
             

65

x

=

2

0.2g

           x=6.5g
  锌的质量分数=

6.5g

9.3g

×100%=69.9%
答案：
（1）试管  长颈漏斗
（2）A  2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑    分解反应
（3）不漏气
（4）C   进行
（5）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑   不需要  g
（6）Ⅰ和Ⅳ
（7）倾斜Y型管
（8）含杂质的锌反应比纯锌快
（9）a  c
（10）0.2g
（11）硫酸锌和硫酸
（12）69.9%

点评：本题尽管考查的知识内容不难，但由于考查的方式由整体选择变成化整为零地组合，需要对实验十分熟悉，没有经验是做不好的，另外本题最后一问的收集方法很特殊，一定要把原理搞懂，需要打破常规思维．