Question

13．實驗是科學探究的重要途徑．根據下列裝置和儀器的示意圖，回答問題．

（1）儀器a的名稱是鐵架臺；
（2）實驗室用高錳酸鉀分解來制取氧氣時，發生裝置選用A，制取氧氣的符號表達式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
實驗時在試管口放一團棉花的目的是防止高錳酸鉀粉末進入導管．
（3）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，發生裝置選用B；反應的符號表達式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑ 反應結束后，若要過濾分離出二氧化錳，除了儀器E、F外，還需補充的玻璃儀器名稱是漏斗．
（4）若用如圖裝置收集氧氣，則能收集氧氣的裝置是d（填字母）．

（5）已知葡萄糖的化學式為C₆H₁₂O₆，試求：
①葡萄糖中各元素的質量比（按C、H、O的順序）6：1：8；
②葡萄糖中碳元素的質量分數為40%．

Answer 1

分析 （1）根據常見的化學儀器的名稱進行分析解答；
（2）加熱高錳酸鉀制取氧氣屬于固體加熱型，故選發生裝置A，并據反應原理書寫方程式；根據用加熱高錳酸鉀制氧氣的注意事項分析：
（3）根據用雙氧水和二氧化錳制氧氣不需要加熱進行分析；根據過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣寫出反應的符號表達式；根據過濾要用到的玻璃儀器進行分析；
（4）根據氧氣的密度和溶解性分析收集裝置即可；
（5）①根據葡萄糖的化學式和元素質量比為相對原子質量總和的比計算；
②根據某元素的質量分數=$\frac{該元素分子的相對原子質量×原子個數}{相對分子質量}$×100%，計算即可．

解答 解：（1）儀器a的名稱是鐵架臺．
（2）實驗室用高錳酸鉀分解來制取氧氣屬于固體加熱型，故選發生裝置A；加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；加熱高錳酸鉀制氧氣，試管口要有一團棉花，其作用是防止高錳酸鉀粉末進入導管．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，同時生成錳酸鉀、二氧化錳，反應的化學方程式為：氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，選用的收集裝置是C或E．
（3）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時不需要加熱，所選用的發生裝置是B；通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；  發生反應的符號表達式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；過濾用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒．
（4）氧氣的密度比空氣的密度大，可選擇向上排空氣法收集；氧氣不易溶于水，可選擇排水法收集；因氧氣不易溶于水，且密度小于水的密度，若用排水氣法收集氧氣，瓶內先裝滿水，氧氣應從短管通入，將集氣瓶中的水排出來；因氧氣密度比空氣大，用排氣法收集氧氣，氧氣應從裝置的長管通入，將集氣瓶中的空氣排出來．
（5）①葡萄糖中C：H：O元素的質量比=（12×6）：（1×12）：（16×6）=6：1：8．
②C₆H₁₂O₆中碳元素的質量分數為$\frac{12×6}{12×6+12+16×6}$×100%=40%，
故答案為：（1）鐵架臺；（2）A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止高錳酸鉀粉末進入導管；（3）B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；漏斗；（4）d；（5）①6：1：8；②40%．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了氣體的驗滿等，綜合性比較強．氣體的制取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有關．