Question

實(shí)驗(yàn)室中，常采用分解過(guò)氧化氫溶液（二氧化錳作催化劑）或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣．
（1）寫(xiě)出用上述兩種方法分別制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：    、    ．
（2）用過(guò)氧化氫分解制取氧氣的裝置如右圖所示：
圖中收集氧氣的方法叫做    ．可用此方法收集氧氣的原因是   
（3）用該方法收集氧氣時(shí)，檢驗(yàn)集氣瓶中氧氣是否集滿(mǎn)的方法是    ．
A．把點(diǎn)燃的木條伸入瓶?jī)?nèi)  
B．把帶火星的木條伸人瓶?jī)?nèi)
C．把帶火星的木條放在瓶口
（4）如果錐形瓶中的反應(yīng)很劇烈，應(yīng)該采取的安全措施是     （填編號(hào)）．
①減慢液體滴加的速度  ②換用體積較小的錐形瓶  ③加熱錐形瓶
（5）請(qǐng)計(jì)算，制取3.2g氧氣，理論上需高錳酸鉀的質(zhì)量為    g；需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量為    g．
（6）某化學(xué)試劑公司報(bào)價(jià)：高錳酸鉀30.50元/kg，30%過(guò)氧化氫溶液21.70元/kg．請(qǐng)從實(shí)驗(yàn)操作和生產(chǎn)成本兩方面考慮，用    方法制取氧氣更好（二氧化錳價(jià)格低、耗量少，忽略不計(jì)）．這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)寫(xiě)方程式的注意事項(xiàng)考慮；
（2）根據(jù)空氣從集氣瓶中排出的方向和氧氣的性質(zhì)考慮；
（3）根據(jù)氧氣驗(yàn)滿(mǎn)方法考慮；
（4）根據(jù)反應(yīng)速度的影響因素考慮；
（5）根據(jù)氧氣的質(zhì)量通過(guò)方程式計(jì)算出需高錳酸鉀和過(guò)氧化氫的質(zhì)量；
（6）根據(jù)過(guò)氧化氫制氧氣的裝置和高錳酸鉀制取氧氣的裝置圖的比較考慮，再根據(jù)制取相同質(zhì)量的氧氣需要它們的價(jià)格考慮．
解答：解：（1）過(guò)氧化氫制氧氣的反應(yīng)物是過(guò)氧化氫，生成物是水和氧氣，反應(yīng)條件是二氧化錳作催化劑，用觀(guān)察法配平即可，氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)，高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，用觀(guān)察法配平，反應(yīng)條件是加熱，氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)；
（2）由于空氣從集氣瓶口上方被排出，所以這種收集氣體的方法是向上排空氣法，由于氧氣的密度比空氣大，所以用這種方法收集；
（3）由于氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以用帶火星的木條來(lái)驗(yàn)滿(mǎn)，由于是驗(yàn)證滿(mǎn)不滿(mǎn)，所以放在瓶口；
（4）反應(yīng)物接觸面積大反應(yīng)就劇烈，錐形瓶中的反應(yīng)很劇烈，如果減緩液體滴加的速度，就能控制速度；
（5）設(shè)要制取3.2g氧氣需要高錳酸鉀質(zhì)量為X，需要過(guò)氧化氫質(zhì)量為Y則：
2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
316                   32
X                     3.2g
根據(jù)：
解得X=31.6g
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68               32
Y                3.2g
根據(jù)：
解得Y=6.8g，所以需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量為：=22.7g；
（6）由于過(guò)氧化氫制氧氣不需加熱，操作簡(jiǎn)單，并且制取相同質(zhì)量（3.2g）O₂時(shí)購(gòu)買(mǎi)H₂O₂（約0.49元）比KMnO₄（約0.96元）價(jià)格低．
故答案為：（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（2）向上排空氣法；O₂的密度比空氣密度略大；
（3）C；
（4）①；
（5）31.6；22.7；
（6）分解過(guò)氧化氫；①實(shí)驗(yàn)室用H₂O₂制取0₂不需加熱②制取相同質(zhì)量（3.2g）O₂時(shí)購(gòu)買(mǎi)H₂O₂（約0.49元）比KMnO₄（約0.96元）價(jià)格低．
點(diǎn)評(píng)：通過(guò)回答本題知道了方程式的書(shū)寫(xiě)方法，氧氣的收集方法，驗(yàn)滿(mǎn)方法，根據(jù)一種物質(zhì)的質(zhì)量通過(guò)方程式計(jì)算另一種物質(zhì)的質(zhì)量的方法．過(guò)氧化氫制取氧氣裝置圖的優(yōu)點(diǎn)．