Question

（2013?普陀區一模）十八世紀法國化學家拉瓦錫為了研究空氣的組成設計 了一個劃時代意義的鐘罩實驗（如圖1），該實驗證明了空氣中氧氣約占空氣的體積1/5．

①拉瓦錫在觀察到汞面浮起紅色渣滓后，還繼續加熱12天，至紅色渣滓不再增加，這樣做的理由是

確保O₂完全被消耗

，該反應的化學方程式是

2Hg+O₂

△   .

2HgO

．
②拉瓦錫得到的紅色渣滓是氧化汞，他又將氧化汞加熱分解得到氧氣，而現在實驗室檢驗氧氣的方法可以是

用帶火星的木條檢驗，若木條復燃，則是O₂

．
③實驗室常用白磷燃燒來驗證空氣中氧氣約占1/5，小張同學利用實驗室現有的藥品硫粉和鎂粉，利用下列鐘罩裝置進行實驗，燃燒完畢冷卻后的結果如圖2，寫出硫粉在鐘罩內燃燒的化學方程式

S+O₂

點燃  .

SO₂

，燃燒的現象是

產生微弱的淡藍色火焰

．
如果實驗儀器氣密性良好，所用的硫粉、鎂粉都是足量的．根據實驗結果，推測可能的原因，硫粉燃燒后水進入約1/5的原因是

硫燃燒消耗O₂，生成SO₂溶于水，鐘罩內氣壓減小

；鎂粉燃燒后水幾乎占滿整個鐘罩的原因是

Mg可與空氣中的氧氣、氮氣等多成分反應

．
④現在實驗室中得到氧氣，可以利用氯酸鉀受熱分解，實驗操作時要用到酒精燈、導管、鐵架臺等，還需用到的玻璃儀器有

試管、集氣瓶

；目前實驗室不用氧化汞加熱分解的方法制取氧氣的理由是

汞有毒、反應時間過長、不利于操作

．
⑤若實驗室利用12.25g氯酸鉀與3gMnO₂混合加熱，請寫出化學反應方程式，并列式計算最多可以得到多少物質的量的氧氣？

Answer 1

分析：①根據利用汞和氧氣反應測定空氣中氧氣的含量的注意事項分析；
②根據氧氣的檢驗方法分析；
③根據硫在空氣燃燒的現象、反應原理以及硫、鎂燃燒時裝置內壓強的變化進行分析；
④根據實驗室利用氯酸鉀受熱分解制取氧氣時要用到的儀器分析；
⑤根據利用化學方程式計算的步驟進行計算即可．

解答：解：①利用汞和氧氣反應測定空氣中氧氣的含量，需確保O₂完全被消耗，該反應的化學方程式是2Hg+O₂

△   .

2HgO；
故答案為：確保O₂完全被消耗；2Hg+O₂

△   .

2HgO；
②氧氣的檢驗方法是用帶火星的木條檢驗，若木條復燃，則是O₂；
故答案為：用帶火星的木條檢驗，若木條復燃，則是O₂；
③硫與氧氣在點燃的條件反應生成二氧化硫，反應的方程式為：S+O₂

點燃  .

 SO₂；硫在空氣燃燒的現象是產生微弱的淡藍色火焰；硫燃燒消耗O₂，生成SO₂溶于水，鐘罩內氣壓減小，因此硫粉燃燒后水進入約五分之一；Mg可與空氣中的氧氣、氮氣等多成分反應，因此鎂粉燃燒后水幾乎占滿整個鐘罩；
故答案為：S+O₂

點燃  .

 SO₂；產生微弱的淡藍色火焰；硫燃燒消耗O₂，生成SO₂溶于水，鐘罩內氣壓減小；Mg可與空氣中的氧氣、氮氣等多成分反應；
④實驗室利用氯酸鉀受熱分解制取氧氣時要用到的儀器有酒精燈、導管、鐵架臺、試管、集氣瓶等；因汞有毒、反應時間過長、不利于操作等原因，目前實驗室不用氧化汞加熱分解的方法制取氧氣；
故答案為：試管、集氣瓶；汞有毒、反應時間過長、不利于操作；
⑤設最多可得到氧氣的質量為x，則
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245               96
12.25g            x

245

96

=

12.25g

x

解得：x=4.8g．
答：最多可以得到氧氣的質量是4.8g．

點評：本題考查了利用加熱汞測定氧氣在空氣中含量的注意事項、氧氣的檢驗、實驗室制取氧氣所用儀器以及根據化學方程式進行計算等知識，難度不大．