Question

下列是常見的實驗室制取氣體的裝置，回答問題：

（1）實驗室可用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣．使用裝置A和E組合來制取氧氣時，發現制得的氧氣不純，原因可能是______．（寫一點即可）
（2）請簡述檢查裝置B氣密性的方法．______（包括實驗操作、現象及結論）．使用B裝置制取氣體，應注意的是______（寫一條即可）．
（3）氯氣是一種重要的化工原料，它是一種黃綠色的有毒氣體，密度比空氣大，能溶于水．實驗室制取氯氣的反應原理為MnO₂（固體）+4HCl（液體）MnCl₂+2X+Cl₂↑，則X的化學式為______．制取氯氣應該選取的發生裝置應選擇______．當貯氣罐中的氯氣泄露時，你給現場的人們的逃生自救的建議是______．（寫出一點即可）
（4）加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物16g，充分反應后，剩余固體質量為11.2g．求產生氧氣的質量和原混合物中氯酸鉀的質量．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據收集氣體時的注意事項考慮；（2）形成密閉系統再檢查氣密性；根據裝置特點考慮注意事項；（3）根據反應前后原子的種類和數目不變考慮；根據反應物的狀態考慮裝置特點，根據氯氣的特點考慮逃生方法；（4）根據質量的減少量就是生成氧氣的質量，再根據氧氣的質量計算出氯酸鉀的質量．
解答：解：（1）一開始產生的氣體中含有空氣，所以要待氣泡均勻冒出后再收集，否則收集到的氣體不純；
（2）從長頸漏斗口注入水，當液面沒過長頸漏斗末端時，再將導管浸入水中，裝置內形成了密閉系統，兩手掌緊握錐形瓶外壁，裝置內氣體受熱膨脹，如果導管口有氣泡冒出，說明裝置不漏氣，如果沒有氣泡說明裝置漏氣；
（3）由于反應前后原子的種類和數目不變，反應物中有1個錳原子、2個氧原子、4個氫原子、4個氯原子，生成物中已有1個錳原子、4個氯原子，還缺少2個氧原子、4個氫原子，又因為X前面系數為2所以還缺少2個氫原子，1個氧原子，所以化學式為H₂O，由于需要加熱所以用到酒精燈，又因為有固體和液體所以選擇C裝置因為A裝置液體容易流出，由于氯氣密度比空氣大，能溶于水，所以用濕毛巾捂住口鼻向高處逃跑即可避免中毒；
（4）根據質量守恒定律可知固體質量的減少量就是生成的氧氣的質量，所以生成氧氣質量為：16g-11.2g=4.8g，設要想生成4.8g氧氣，需要參加反應的氯酸鉀的質量為X則：
2KClO₃2KCl+3O₂↑
245               96
X                4.8g
根據：解得X=12.25g．
答：產生氧氣的質量為4.8g，氯酸鉀的質量為12.25g．
故答案為：（1）沒有待氣泡均勻冒出就進行了收集；（2）從長頸漏斗口注入水，當液面沒過長頸漏斗末端時，再將導管浸入水中，兩手掌緊握錐形瓶外壁，如果導管口有氣泡冒出，說明裝置不漏氣，如果沒有氣泡說明裝置漏氣；（3）H₂O；C；用濕毛巾捂住口鼻向高處逃跑；（4）4.8g；12.25g．
點評：通過回答本題知道了收集氣體時的注意事項和裝置氣密性的檢查方法，了解了根據質量守恒定律回答問題的方法．