Question

為了測(cè)定某氯酸鉀與二氧化錳混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，課外小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取3.0g混合樣品放入如圖所示的大試管中，充分加熱，直到反應(yīng)完全，并用如圖所示裝置測(cè)量出生成氧氣的體積．試回答下列問(wèn)題：
（1）如何檢查裝置的氣密性？
______．
（2）現(xiàn)有如下可供選擇的操作：①將導(dǎo)氣管放入盛滿水的量筒內(nèi)；②給藥品加熱；③有連續(xù)氣泡產(chǎn)生時(shí)開始收集氣體；④取出導(dǎo)氣管；⑤反應(yīng)完全后停止加熱（如圖，此時(shí)導(dǎo)管出口略高于液面）；⑥冷卻至室溫；⑦調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同后讀出量筒內(nèi)氣體體積數(shù)．
為了較準(zhǔn)確地測(cè)量出生成的氧氣在常溫、常壓下的體積，正確的操作順序是______．
（3）為了較準(zhǔn)確地測(cè)量到氣體的體積，需要調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度，其原理是______．
（4）在常溫常壓下共收集到氣體680mL（此時(shí)氧氣密度為1.41g?L^-1），其質(zhì)量為______g，原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約是______．

Answer 1

解：（1）檢驗(yàn)裝置的氣密性：將導(dǎo)管出口浸入水槽的水中，手握住試管或者用熱毛巾握住試管，有氣泡逸出，松開手后有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣；（2）正確的實(shí)驗(yàn)操作順序，要注意先加熱、后熄燈，等有連續(xù)氣泡產(chǎn)生時(shí)再開始收集氣體，具體順序?yàn)椋孩佗冖邰茛蔻撷埽唬?）只有量筒內(nèi)外液面高度相等時(shí)，量筒內(nèi)外氣壓才相等，所以需要調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度；（4）由密度公式：m（O₂）=1.41g?L^-1x0.680L=0.96g；再由制取氧氣的化學(xué)方程式：
2KClO₃2KCl+3O₂↑
245 96
x 0.96 解之得：x=2.45g
原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約：2.45g/3.0g=81.7%
故答案為：（1）將導(dǎo)管出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡逸出，松開手后有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣；（2）①②③⑤⑥⑦④（3）保證量筒內(nèi)外氣壓相等；（4）0.96g、81.7%
分析：首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置，確定檢驗(yàn)裝置氣密性的方法：將導(dǎo)管出口浸入水槽的水中，手握住試管或者用熱毛巾握住試管，有氣泡逸出，松開手后有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣；然后排列實(shí)驗(yàn)步驟，注意先點(diǎn)燃酒精燈，后熄滅酒精燈；收集氣體時(shí)，要保證量筒內(nèi)外氣壓相等，為此需要調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度；最后根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法、原理、步驟以及相關(guān)的計(jì)算，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，綜合考察學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．