Question

根據下列裝置圖回答問題（裝置圖用序號填空）．
（1）實驗室用高錳酸鉀制O₂時，應選用

D

做氣體發生裝置，反應的化學方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．已知MnO₂固體和濃鹽酸混合共熱可制得氯氣（Cl₂），則應選用

A

做氣體發生裝置．
（2）實驗室制取H₂時，應選用

B

做氣體發生裝置，反應的化學方程式為

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑

．有一名同學欲用F裝置收集H₂，則H₂應從導管口

b

通入．
（3）某化學學習小組在實驗室取了3g MnO₂加入到試管中，向長頸漏斗中加入50g過氧化氫溶液，待過氧化氫溶液全部滴加完，并經充分反應后，錐形瓶中剩余物質51.4g，請計算產生氧氣的質量是多少？所用過氧化氫溶液溶質的質量分數為多少？（寫計算過程）

Answer 1

分析：（1）根據實驗室用高錳酸鉀制O₂時是固體加熱制取氣體的裝置以及MnO₂固體和濃鹽酸混合共熱可制得氯氣（Cl₂）是固體和液體混合需要加熱的裝置進行解答；
（2）根據實驗室取H₂時是用稀硫酸和鋅粒反應，是固體和液體混合不需要加熱的裝置以及氫氣的密度小于空氣的密度進行解答；
（3）先根據質量守恒定律計算出生成氧氣的質量，然后根據化學方程式求出溶液中過氧化氫的質量，利用溶質質量分數的公式計算過氧化氫溶液的質量分數．

解答：解：（1）實驗室用高錳酸鉀制O₂時是固體加熱制取氣體的裝置，所以選擇D做氣體發生裝置，反應的化學方程式為2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；MnO₂固體和濃鹽酸混合共熱可制得氯氣（Cl₂）是固體和液體混合需要加熱的裝置，所以選擇A做氣體發生裝置；
（2）實驗室取H₂時是用稀硫酸和鋅粒反應，是固體和液體混合不需要加熱的裝置，所以選擇B做氣體發生裝置，反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；氫氣的密度小于空氣的密度，用F裝置收集H₂，則H₂應從導管口b通入；
（3）根據質量守恒定律，產生氧氣的質量為：3g+50g-51.4g=1.6g
設過氧化氫溶液中溶質過氧化氫的質量為x
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68               32
x               1.6g

68

x

=

32

1.6g

x=3.4g
所用過氧化氫溶液的溶質質量分數=

3.4g

50g

×100%=6.8%
答：產生氧氣的質量為1.6g，所用過氧化氫溶液的溶質質量分數是6.8%．
故答案為：（1）D；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；（2）B；Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；b；（3）1.6g；6.8%．

點評：本題主要考查學生利用質量守恒定律、化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．