Question

4．為驗(yàn)證MnO₂在KClO₃受熱分解制O₂的反應(yīng)前后質(zhì)量不變，某興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）連接好裝置后，如何檢查裝置的氣密性？導(dǎo)管的一端浸沒在水里，雙手緊貼容器外壁，觀察是否有氣泡冒出，移開手，在導(dǎo)管內(nèi)是否形成一段水柱
（2）取2.45gKClO₃固體粉末與0.87gMnO₂粉末充分混勻，置于如圖所示裝置的試管中，充分加熱后，停止加熱，移去酒精燈之前，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面；調(diào)節(jié)量筒內(nèi)液面與水槽內(nèi)液面高度相同，量筒內(nèi)收集到的氣體體積＞0.735L（填“＞”、“＜”或“=”）．已知室溫下氣體摩爾體積為24.5L•mol^-1，不考慮氧氣在水中的溶解及水蒸氣的影響）．
（3）取充分加熱后試管中的殘余固體，溶于50mL 1.0mol•L^-1稀硫酸中．加人50mL 0.30mol•L^-1Na₂C₂O₄溶液．待與MnO₂作用完畢后，用0.10mol•L^-1KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，消耗KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL（已知Mn²⁺對(duì)滴定反應(yīng)有催化作用）
a．寫出MnO₂與Na₂C₂O₄反應(yīng)的離子方程式MnO₂+C₂O₄^2-+4H⁺=Mn²⁺+2CO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）裝置氣密性檢驗(yàn)的原理是：通過氣體發(fā)生器與液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞；一般用到的方法是空氣熱脹冷縮法，據(jù)此進(jìn)行分析解答；
（2）反應(yīng)結(jié)束時(shí)應(yīng)該先撤出導(dǎo)管再移去酒精燈，避免發(fā)生倒吸現(xiàn)象；
（3）二氧化錳與草酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳離子、二氧化碳?xì)怏w和水．

解答 解：（1）檢查裝置的氣密性方法為：連接好儀器，先將導(dǎo)管的一端浸沒在水里，雙手緊貼容器外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，移開手，在導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則不漏氣，
故答案為：導(dǎo)管的一端浸沒在水里，雙手緊貼容器外壁，觀察是否有氣泡冒出，移開手，在導(dǎo)管內(nèi)是否形成一段水柱；
（2）充分加熱后，停止加熱，為了避免發(fā)生倒吸現(xiàn)象，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，再移去酒精燈，
2.45g氯酸鉀的物質(zhì)的量為：$\frac{2.45g}{122.5g/mol}$=0.02mol，根據(jù)反應(yīng)2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑可知，0.02mol氯酸鉀完全分解生成氧氣的物質(zhì)的量為：0.02mol×$\frac{3}{2}$=0.03mol，常溫下0.03mol氧氣的體積為：24.5L/mol×0.03mol=0.735L，由于加熱過程中氣體膨脹，則量筒內(nèi)收集到的氣體體積＞0.735L，
故答案為：將導(dǎo)管移出水面；＞；
（3）MnO₂與Na₂C₂O₄發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+C₂O₄^2-+4H⁺=Mn²⁺+2CO₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+C₂O₄^2-+4H⁺=Mn²⁺+2CO₂↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握呈化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>