Question

實驗室中，常采用分解過氧化氫溶液（二氧化錳作催化劑）或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣．
（1）寫出用上述兩種方法分別制取氧氣的化學反應方程式：______、______．
（2）用過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，檢驗集氣瓶中氧氣是否集滿的方法是______．
A．把點燃的木條伸入瓶內　
B．把帶火星的木條伸人瓶內
C．把帶火星的木條放在瓶口
（4）如果錐形瓶中的反應很劇烈，應該采取的安全措施是______ （填編號）．
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）請計算，制取3.2g氧氣，理論上需高錳酸鉀的質量為______g；需質量分數為30%過氧化氫溶液的質量為______g．
（6）某化學試劑公司報價：高錳酸鉀30.50元/kg，30%過氧化氫溶液21.70元/kg．請從實驗操作和生產成本兩方面考慮，用______方法制取氧氣更好（二氧化錳價格低、耗量少，忽略不計）．這種方法的主要優點是______．

Answer 1

解：（1）過氧化氫制氧氣的反應物是過氧化氫，生成物是水和氧氣，反應條件是二氧化錳作催化劑，用觀察法配平即可，氧氣后面標上上升符號，高錳酸鉀制取氧氣的反應物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，用觀察法配平，反應條件是加熱，氧氣后面標上上升符號；
（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燃，所以用帶火星的木條來驗滿，由于是驗證滿不滿，所以放在瓶口；
（4）反應物接觸面積大反應就劇烈，錐形瓶中的反應很劇烈，如果減緩液體滴加的速度，就能控制速度；
（5）設要制取3.2g氧氣需要高錳酸鉀質量為X，需要過氧化氫質量為Y則：
2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
316 32
X 3.2g
根據：
解得X=31.6g
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68 32
Y 3.2g
根據：
解得Y=6.8g，所以需質量分數為30%過氧化氫溶液的質量為：=22.7g；
（6）由于過氧化氫制氧氣不需加熱，操作簡單，并且制取相同質量（3.2g）O₂時購買H₂O₂（約0.49元）比KMnO₄（約0.96元）價格低．
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）分解過氧化氫；①實驗室用H₂O₂制取0₂不需加熱②制取相同質量（3.2g）O₂時購買H₂O₂（約0.49元）比KMnO₄（約0.96元）價格低．
分析：（1）根據寫方程式的注意事項考慮；
（2）根據空氣從集氣瓶中排出的方向和氧氣的性質考慮；
（3）根據氧氣驗滿方法考慮；
（4）根據反應速度的影響因素考慮；
（5）根據氧氣的質量通過方程式計算出需高錳酸鉀和過氧化氫的質量；
（6）根據過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，再根據制取相同質量的氧氣需要它們的價格考慮．
點評：通過回答本題知道了方程式的書寫方法，氧氣的收集方法，驗滿方法，根據一種物質的質量通過方程式計算另一種物質的質量的方法．過氧化氫制取氧氣裝置圖的優點．