Question

請按要求回答下列問題：

（1）根據下表的實驗內容，從上圖中選擇合適的裝置，填入表中．

實驗內容	選用的儀器裝置（填字母）
制取和收集氧氣
制取和收集氫氣
氫氣還原氧化銅
制取和收集二氧化碳

（2）在實驗室中，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，寫出該反應的化學方程式

 

；
某同學在實驗室中，欲從高錳酸鉀受熱分解后的殘渣中回收二氧化錳（已知高錳酸鉀、錳酸鉀溶于水，二氧化錳難溶水），正確的實驗操作是

 

（填序號）．
①溶解、蒸發(fā)、結晶   ②溶解、過濾     ③過濾、蒸發(fā)、結晶
（3）在氫氣還原氧化銅的實驗過程中，觀察到的現象是

 

．
（4）若取質量均為m g的鎂和鐵，分別投入到50g溶質質量分數相同的硫酸中，充分反應后，均產生0.2g氫氣．可推斷出：
①充分反應后，一定有剩余的金屬是

 

．
②m的取值范圍為

 

，反應中消耗掉金屬鎂的質量為

 

．
③硫酸中的H₂SO₄的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：實驗室制取氣體的發(fā)生裝置選擇的依據為反應物的狀態(tài)和反應的條件，收集裝置的選擇依據氣體本身的密度、溶解性等物理性質；氫氣還原氧化銅的裝置是C裝置，反應的現象為試管中黑色粉末逐漸變?yōu)楣饬恋募t色，同時管口有水滴生成；在實驗室中，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣的反應原理為2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；欲從高錳酸鉀受熱分解后的殘渣中回收二氧化錳，生成物中只有二氧化錳不溶于水，所以，從液體中分離不溶性固體的方法為過濾；若取質量均為m g的鎂和鐵，分別投入到50g溶質質量分數相同的硫酸中，充分反應后，均產生0.2g氫氣，根據化學方程式計算可得出消耗鎂的質量為2.4g，消耗鐵的質量為5.6g，加入的鎂、鐵質量相等，因此剩余的金屬一定是鎂；m的值一定不小于5.6g；產生0.2g，消耗硫酸的質量為9.8g，所以所用硫酸溶液中溶質的質量分數為19.6%．

解答：解：（1）實驗室制氧氣方法為加熱高錳酸鉀固體，氧氣不易溶于水，密度大于空氣密度；實驗室制氫氣藥品為金屬鋅與稀硫酸，氫氣難溶于水，密度小于空氣密度；實驗室制二氧化碳藥品為石灰石和稀鹽酸，二氧化碳能溶于水，密度大于空氣密度；
（2）在實驗室中，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣的反應原理為2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；錳酸鉀溶于水，二氧化錳不溶于水，可用溶解、過濾的方法提純二氧化錳；
（3）氫氣還原氧化銅的裝置是C裝置，反應的現象為試管中黑色粉末逐漸變?yōu)楣饬恋募t色，同時管口有水滴生成；
（4）產生0.2g氫氣時消耗鎂的質量為2.4g，消耗鐵的質量為5.6g，因此剩余的金屬一定是鎂，m的值一定不小于5.6g；產生0.2g，消耗硫酸的質量為9.8g，所以所用硫酸溶液中溶質的質量分數為19.6%．
故答案為
（1）AF（或AD）；BF（或BE）；C；BD
（2）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；②
（3）試管中黑色粉末逐漸變?yōu)楣饬恋募t色，同時管口有水滴生成
（4）①鎂；②m≥5.6；2.4g③19.6%

點評：此題考查的知識點較多，包括氣體的制取、氫氣的性質和根據化學方程式的計算等．解決問題時要抓住問題的關鍵點，將實驗基礎知識與物質的性質和化學計算緊密的聯系起來．