Question

16．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器）．試根據(jù)題目要求，回答下列問(wèn)題：

I．氯酸鉀（KClO₃）固體在二氧化錳做催化劑并加熱的條件下，能較快的分界為氯化鉀和氧氣．小剛同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中以此方法制備并收集干燥的氧氣．
（1）所選儀器的連接順序?yàn)锽DF（填寫(xiě)儀器序號(hào)字母）．
（2）用氯酸鉀制備氧氣所發(fā)生的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
II．小強(qiáng)同學(xué)欲用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氧氣，然后利用氫氣測(cè)定某氧化鐵樣品中含F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不會(huì)揮發(fā)，也不發(fā)生反應(yīng)）．儀器的連接順序?yàn)锳→D₁→C→D₂→D₃．（其中D₁、D₂、D₃為三個(gè)濃硫酸洗氣瓶）
（3）D₁的作用是吸收水蒸氣．
（4）小強(qiáng)欲通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量變化，測(cè)算氧化鐵樣品中含有Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．試驗(yàn)中，在其他操作正常的條件下，若下列情況出現(xiàn)，請(qǐng)你對(duì)測(cè)算出的結(jié)果與實(shí)際值相比較，并作出判斷（用“偏小”“偏大”“不受影響”之一填寫(xiě)下列空白）．
①若裝置中不連接D₁，則測(cè)算結(jié)果將偏大．
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，小強(qiáng)在沒(méi)有加熱之前就通了一會(huì)氫氣，則測(cè)算結(jié)果將不受影響．
（5）若測(cè)得洗氣瓶D₂的質(zhì)量增加mg，則C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量應(yīng)該減少$\frac{8}{9}$mg（計(jì)算結(jié)果可為分?jǐn)?shù)形式）．

Answer 1

分析 I．氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
II．濃硫酸具有吸水性，可以用作氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體的干燥劑；
加熱條件下，氧化鐵和氫氣反應(yīng)生成鐵和水；
為了防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸，加熱前應(yīng)該先通入一段時(shí)間的氫氣．

解答 解：（1）利用氯酸鉀制取氧氣需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置；
通過(guò)D裝置可以干燥氧氣，利用F裝置可以收集到干燥的氧氣，所選儀器的連接順序?yàn)锽DF．
故填：BDF．
（2）用氯酸鉀制備氧氣所發(fā)生的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
故填：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）D₁的作用是吸收水蒸氣．
故填：吸收水蒸氣．
（4）①若裝置中不連接D₁，會(huì)導(dǎo)致水蒸氣進(jìn)入D₂中，從而導(dǎo)致測(cè)定的水的質(zhì)量偏大，進(jìn)一步導(dǎo)致測(cè)定的氧化鐵質(zhì)量偏大，則測(cè)算結(jié)果將偏大．
故填：偏大．
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，在沒(méi)有加熱之前就通了一會(huì)氫氣，是為了防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸，對(duì)測(cè)算結(jié)果無(wú)影響．
故填：不受影響．
（5）設(shè)C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量應(yīng)該減少的質(zhì)量為x，
Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O，C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量減少
  160                    112     54                160-112=48
                                     mg                       x
$\frac{54}{mg}$=$\frac{48}{x}$，
x=$\frac{8}{9}$mg，
故填：$\frac{8}{9}$m．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．