Question

實驗室利用下列裝置可以制取某些氣體，請據圖回答問題：

（1）這五個裝置示意圖中，有一個裝置是錯誤的，指出錯誤裝置是

E

 （填序號）．
（2）圖示中儀器①的名稱是

酒精燈

；實驗室用高錳酸鉀來制取氧氣，可選擇A作發生裝置，但要對A進行改進，改進的方法是

在試管口要放一團棉花

；反應的符號表達式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

該反應前后化合價沒發生變化的是

鉀

元素．
（3）實驗室若用B作發生裝置制氧氣，則該反應表達式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．該裝置的優點是

可以控制反應速率

．
（4）硫酸銨的化學式為（NH₄）₂SO₄，求：
①該物質中氮、氫、硫、氧四種元素原子的個數比是

2：8：1：4

；
②（NH₄）₂SO₄中各元素的質量比

7：2：8：16

③264g（NH₄）₂SO₄中含氮元素的質量與多少克尿素[CO（NH₂）₂]中所含氮元素的質量相等？

120g

．

Answer 1

分析：（1）用排空氣法收集氣體時，導管要伸入到集氣瓶底部；
（2）熟記常見儀器的名稱；實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需在試管口要放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管；再根據加熱高錳酸鉀制取氧氣的反應原理書寫方程式；
（3）根據B裝置的特點進行分析，不需要加熱，屬于“固液常溫型”；
（4）根據一個尿素分子的構成、化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數之比、物質中某元素的質量=該物質的質量×該元素所占的質量分數和物質中某元素的質量分數=

元素的相對原子質量×原子個數

物質的相對分子質量

×100%進行分析．

解答：解：（1）E是一個錯誤裝置，用向下排空氣法收集氧氣時，導管應伸入集氣瓶的底部；
（2）①是酒精燈；實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需在試管口要放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管；高錳酸鉀分解生成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應的化學方程式是2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；根據化合物中正負化合價代數和為零可知，該反應前后化合價沒發生變化的是鉀元素；
（3）B作發生裝置制氧氣屬于固液在常溫下反應制取氧氣，可選用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，方程式是2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
該裝置的優點是可以控制反應速率；
（4）①根據硫酸銨的化學式可知，在硫酸銨中氮元素、氫元素、硫元素、氧元素的原子個數比為2：8：1：4；
②物質中各元素的質量比等于元素的相對原子質量與原子個數之比，因此硫酸銨中N、H、S、O的質量比為14×2：1×8：32：16×4=28：8：32：64=7：2：8：16；
③由于物質中某元素的質量=物質的質量×該元素所占的質量分數，因此264kg硫酸銨中氮元素的質量為：264kg×21.2%=56kg，
則含有56kg氮元素的尿素的質量為56kg÷（

14×2

12×1+16×1+(14+1×2)×2

×100%）=120kg
故答案為：
（1）E；         
（2）酒精燈；在試管口要放一團棉花；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；鉀；
（3）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；可以控制反應速率；
（4）2：8：1：4；7：2：8：16；120g．

點評：本考點主要考查發生裝置的選取和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫，及實驗中的一些注意事項，綜合性比較強．氣體的發生裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性，并分析氣體與水和空氣中的某些成分是否發生反應．