Question

如圖是化學實驗中常用的幾種裝置．

請回答下列問題：
（1）指出有編號的儀器名稱：①________，②________；
（2）利用上述A、D裝置的組合制取O₂時的化學反應方程式為________，用帶火星的木條放在D裝置瓶口檢驗O₂是否收集滿，是利用了氧氣________的性質；
（3）E裝置是用底部有破洞的試管和廣口瓶組裝成的制取CO₂的發生裝置，該裝置的優點是________；若將制得的CO₂通入澄清石灰水中，始終未出現渾濁現象，可能的原因是________；
（4）裝置A也可以用來制取CO₂．如果選用碳酸鈉粉末和稀鹽酸來制取CO₂，為了控制反應速率，應對裝置A作如何改進？（可另增儀器）請你至少寫出一種方案________；
（5）為比較二氧化碳和空氣的溫室效應，可將盛滿兩種氣體的密閉廣口瓶同時置于陽光下進行實驗．此實驗需定時測量的數據是________；
（6）實驗室常用氯酸鉀和二氧化錳混合制氧氣，現把3.45g混合固體裝入試管中加熱，完全反應后停止加熱，待試管冷卻后，稱得試管內的固體剩余物為2.49g．
計算：
①反應結束后，理論上得到氧氣的物質的量是________mol；
②3.45g混合固體中氯酸鉀有多少克？（寫出計算過程）

Answer 1

解：（1）根據實驗室常見儀器的名稱可知：①長頸漏斗；②集氣瓶；
（2）根據實驗室制取氧氣的反應原理，反應裝置為固液不加熱，反應物為過氧化氫和二氧化錳，化學方程式
為：2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑；D裝置瓶口檢驗O₂是利用氧氣密度比空氣大和助燃的性質；
（3）根據氣壓的原理，E裝置裝置的優點是：隨時控制反應的進行或停止；
CO₂通入澄清石灰水中，始終未出現渾濁現象，可能的原因是：生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體（或鹽酸濃度較高，揮發出了氯化氫氣體或石灰水變質或二氧化碳的量很少）；
（4）用碳酸鈉粉末和稀鹽酸來制取CO₂，為了控制反應速率，必須控制液體的加入，因此對裝置A作改進方法為：將長頸漏斗改用分液漏斗或將長頸漏斗改用注射器或將長頸漏斗改用膠頭滴管或將長頸漏斗下端插入小試管中；
（5）比較二氧化碳和空氣的溫室效應，即比較溫度；
（6）①根據質量守恒定律可求理論上得到氧氣的質量為：3.45g-2.49g=0.96g；
得到氧氣的物質的量為：=0.03 mol；
②解：設混合物有xmol氯酸鉀分解產生0.03mol氧氣
2KClO₃ 2KCl+3O₂↑
2 3
x 0.03mol
= x=0.02 mol
氯酸鉀的質量為：0.02mol×122.5g/mol=2.45g
答：混合物中氯酸鉀的質量為2.45g．
故答案為：（1）長頸漏斗； 集氣瓶；
（2）2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑
密度比空氣大和助燃（須同時指明“密度比空氣大、助燃”關鍵詞．缺一條件不得分）；
（3）隨時控制反應的進行或停止 生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體或（鹽酸濃度較高，揮發出了氯化氫氣體或石灰水變質或二氧化碳的量很少）其他合理均可；
（4）將長頸漏斗改用分液漏斗或將長頸漏斗改用注射器或將長頸漏斗改用膠頭滴管或將長頸漏斗下端插入小試管中其他合理均可；
（5）溫度；
（6）0.03mol；
解：設混合物有xmol氯酸鉀分解產生0.03mol氧氣
2KClO₃ 2KCl+3O₂↑
2 3
x 0.03mol
= x=0.02 mol
氯酸鉀的質量為：0.02mol×122.5g/mol=2.45g
答：混合物中氯酸鉀的質量為2.45g
分析：（1）根據實驗室常見儀器的名稱進行解答；
（2）根據實驗室制取氧氣的反應原理，反應裝置為固液不加熱，反應物為過氧化氫和二氧化錳；D裝置瓶口檢驗O₂是利用氧氣密度比空氣大和助燃的性質；
（3）根據氣壓的原理進行解答；CO₂通入澄清石灰水中，始終未出現渾濁現象，分析實驗現象解答；
（4）用碳酸鈉粉末和稀鹽酸來制取CO₂，為了控制反應速率，必須控制液體的加入，可改用分液漏斗等裝置；
（5）比較二氧化碳和空氣的溫室效應，即比較溫度；
（6）根據質量守恒定律可求理論上得到氧氣的物質的量；根據化學方程式計算3.45g混合固體中氯酸鉀的質量．
點評：本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．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．