Question

9．如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：

（1）实验室用加热高锰酸钾固体制氧气应选择的收集装置是D或F（填字母序号），病房常用G装置检查氧气的输出速度，连接病人呼吸道的是①（填序号）．
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
某化学小组同学用20%的过氧化氢溶液和二氧化锰，并选用B装置来制氧气，实验中，同学们发现不能得到平稳的氧气流，大家提出从两个方面加以改进：
一是把发生装置由B改为C，其理由是注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
二是将过氧化氢溶液加水稀释．溶液的稀释需要经过计算、量取、混匀三个步骤．如果把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液，需加水的质量为150g，在稀释过程中，除了烧杯外，还需要用到的仪器有①⑤⑥（填数字序号）．
　 ①量筒 ②药匙 ③试管 ④酒精灯 ⑤滴管 ⑥玻璃棒　 ⑦托盘天平
（3）选用F装置收集气体时，下列实验操作正确的是①②③（填序号）．
①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中
②开始反应后等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
（4）请写出下列物质与氧气反应的化学方程式：
①铁丝在纯氧气中燃烧3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
②磷在空气中燃烧4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 （1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，氧气不易溶于水，密度比空气大；
（2）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
溶液稀释前后，溶质质量不变；
注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
（3）利用排水法收集气体时，导管口刚出现气泡时不能立即收集，因为这时排出的气体主要是空气；
（4）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，磷在空气中燃烧生成五氧化二磷．

解答 解：（1）因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用F装置收集；
病房常用G装置检查氧气的输出速度，连接病人呼吸道的是①．
故填：D或F；①．
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
一是把发生装置由B改为C，其理由是注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
设需要水的质量为x，
根据题意有：（x+50g）×5%=50g×20%，
x=150g；
在稀释过程中，除了烧杯外，还需要用到的仪器有量筒、滴管、玻璃棒．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；150；①⑤⑥．
（3）①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中，该选项正确；
②开始反应后等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶，该选项正确；
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽，该选项正确．
故填：①②③．
（4）①铁丝在纯氧气中燃烧的化学方程式为：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
②磷在空气中燃烧的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．