Question

4．實驗室制取氣體是初中化學重要內容，現提供部分相關的裝置如圖所示．

（1）寫出實驗制取氧氣的三個不同化學反應原理：
①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
②2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
③2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（2）對此分析（1）中的三個化學方程式，你發現它們的共同點是：
④三個反應都需要愛一定的條件才能順利進行；
⑤都是分解反應；
⑥反應前后元素的化合價都有變化．
（3）請你選擇（1）中的任意一個反應原理制取氧氣．
我所選擇的反應原理為①（填“①”、“②”或“③”），因為氧氣不易溶于水，可用E裝置收集氣體，此方法不同于其它的優點是不需加熱，操作方便，節省能源．
（4）在通常狀況下，硫化氫（H₂S）是一種密度比空氣大的有毒氣體，能溶于水，在實驗室中常用黑色的硫化亞鐵（FeS）固體與稀硫酸在常溫下發生復分解反應來制取硫化氫．
⑦寫出生成硫化氫的化學方程式FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑．
⑧若用圖示裝置制備并收集一瓶干燥的H₂S氣體，且符合“綠色化學”的理念，你所選用裝置一次連接的代碼為BHGF．

Answer 1

分析 （1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
（2）可以根據反應類型、反應條件、反應物和生成物的類型進行正確的分析和判斷；
（3）根據裝置特點和氧氣的密度和溶解性分析解答；
（4）根據反應物是塊狀固體硫化亞鐵和稀硫酸，反應條件是常溫選擇收集裝置桀驁的．

解答 解：（1）所以應該是用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）反應類型都是分解反應，反應前后元素的化合價都有變化；
（3）所選擇的反應原理為①；因為氧氣不易溶于水，可用E裝置收集氣體，此方法不同于其它的優點是反應不需加熱，操作方便，節省能源；
（4）反應物是塊狀固體硫化亞鐵和稀硫酸，反應條件是常溫，反應類型是復分解反應．方程式為：FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑；反應物是塊狀固體硫化亞鐵和稀硫酸，反應條件是常溫，所以可選B裝置；用濃硫酸干燥，硫化氫的密度比空氣的密度大，用G收集，為防止硫化氫污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收．
故答案為：
（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）⑤都是分解反應；
⑥反應前后元素的化合價都有變化；
（3）①；氧氣不易溶于水；不需加熱，操作方便，節省能源；
（4）FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑；BHGF；

點評 本題考查儀器的用途、裝置的選擇、化學方程式的書寫、實驗操作等方面的知識，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗．