Question

为了测定某氯酸钾与二氧化锰混合物中氯酸钾的质量分数，课外小组的同学设计了如下实验：取3.0g混合样品放入如图所示的大试管中，充分加热，直到反应完全，并用如图所示装置测量出生成氧气的体积．试回答下列问题：
（1）如何检查装置的气密性？

．
（2）现有如下可供选择的操作：①将导气管放入盛满水的量筒内；②给药品加热；③有连续气泡产生时开始收集气体；④取出导气管；⑤反应完全后停止加热（如图，此时导管出口略高于液面）；⑥冷却至室温；⑦调整量筒内外液面高度使之相同后读出量筒内气体体积数．
为了较准确地测量出生成的氧气在常温、常压下的体积，正确的操作顺序是

．
（3）为了较准确地测量到气体的体积，需要调整量筒内外液面高度，其原理是

．
（4）在常温常压下共收集到气体680mL（此时氧气密度为1.41g•L^-1），其质量为

g，原混合物中氯酸钾的质量分数约是

．

Answer

首先根据实验装置，确定检验装置气密性的方法：将导管出口浸入水槽的水中，手握住试管或者用热毛巾握住试管，有气泡逸出，松开手后有少量水进入导管，表明装置不漏气；然后排列实验步骤，注意先点燃酒精灯，后熄灭酒精灯；收集气体时，要保证量筒内外气压相等，为此需要调整量筒内外液面高度；最后根据化学方程式计算原混合物中氯酸钾的质量分数．
【解析】
（1）检验装置的气密性：将导管出口浸入水槽的水中，手握住试管或者用热毛巾握住试管，有气泡逸出，松开手后有少量水进入导管，表明装置不漏气；（2）正确的实验操作顺序，要注意先加热、后熄灯，等有连续气泡产生时再开始收集气体，具体顺序为：①②③⑤⑥⑦④；（3）只有量筒内外液面高度相等时，量筒内外气压才相等，所以需要调整量筒内外液面高度；（4）由密度公式：m（O2）=1.41g•L-1x0.680L=0.96g；再由制取氧气的化学方程式：
    2KClO32KCl+3O2↑
     245               96
      x                0.96        解之得：x=2.45g  
原混合物中氯酸钾的质量分数约：2.45g/3.0g=81.7%
故答案为：（1）将导管出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡逸出，松开手后有少量水进入导管，表明装置不漏气；（2）①②③⑤⑥⑦④（3）保证量筒内外气压相等；（4）0.96g、81.7%