Question

10．请结合图示回答下列实验室制取气体的有关问题．

（1）写出图一中a和b的仪器名称：a试管，b锥形瓶．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应原理是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（用化学方程式表示）
（3）利用图一中装置BD（填装置序号）可制取和收集二氧化碳气体，若选择图二装置收集二氧化碳气体，则气体应从d（填c或d）端通入．若选择图三作为制二氧化碳的发生装置，突出优点是可随时控制反应的发生和停止．
实验室用溶质质量分数为6%H₂O₂溶液制氧气的反应方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，采用图三装置不能（填“也能”或“不能”）利用其优点．
（4）兴趣小组同学若用30%的H₂O₂溶液，帮实验室需要配制6%的H₂O₂溶液500g．
①计算：需要30%H₂O₂溶液的质量为100g．
②该实验的主要步骤还有量取…装瓶并贴标签．请填写图四的标签；
③老师发现某同学量取30%的H₂O₂溶液时俯视读数，所配溶液溶质质量分数小于6%．（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）根据反应原理书写方程式；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，属于固液常温型，故选发生装置B，二氧化碳密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集；若选择图二装置，则须从长管进气，图三可通过弹簧夹的开闭随时控制反应发生和停止；
（4）①溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数；
②标签要注明溶液名称和溶液溶质质量分数；
③量筒读数时俯视会使量取的过氧化氢溶液的量偏小，所以溶液中溶质质量偏小，导致所配溶液溶质质量分数偏小．

解答 解：（1）标号仪器分别是试管和锥形瓶；
（2）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，属于固液常温型，故选发生装置B，二氧化碳密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集；若选择图二装置，则须从长管进气，将空气挤压到集气瓶上部排出，图三可通过弹簧夹的开闭随时控制反应发生和停止，是液体和块状固体反应；
实验室用溶质质量分数为6%H₂O₂溶液制氧气的反应方程式为 2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，是液体和粉末在常温下反应，所以不能实现固液分离，不能采用装置三实现其优点．
（4）①6%的H₂O₂溶液500g含有溶质的质量是：500g×6%=30g，则需要30%H₂O₂溶液的质量为：30g÷30%=100g；
②标签要注明溶液名称和溶液溶质质量分数，如下图所示；
③量筒读数时俯视会使量取的过氧化氢溶液的量偏小，所以配制的溶液中溶质质量偏小，溶液中溶质质量分数小于6%；
故答案为：
（1）试管；锥形瓶；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）BD；d；可随时控制反应的发生和停止；
（4）①100；②；③小于．

点评 了解实验室制取氧气的反应原理、常用仪器、装置选取方法，溶质质量分数计算式的应用，量筒读数等知识，才能结合题意正确分析解答．