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(nèi)  
B．把帶火星的木條伸人瓶內(nèi)
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(zhì)量為    g；需質(zhì)量分數(shù)為30%過氧化氫溶液的質(zhì)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(chǎn)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(yōu)點是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)寫方程式的注意事項考慮；
（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)氧氣驗滿方法考慮；
（4）根據(jù)反應速度的影響因素考慮；
（5）根據(jù)氧氣的質(zhì)量通過方程式計算出需高錳酸鉀和過氧化氫的質(zhì)量；
（6）根據(jù)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(jù)制取相同質(zhì)量的氧氣需要它們的價格考慮．
解答：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(zhì)量為X，需要過氧化氫質(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)量分數(shù)為30%過氧化氫溶液的質(zhì)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(zhì)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(zhì)量（3.2g）O₂時購買H₂O₂（約0.49元）比KMnO₄（約0.96元）價格低．
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(jù)一種物質(zhì)的質(zhì)量通過方程式計算另一種物質(zhì)的質(zhì)量的方法．過氧化氫制取氧氣裝置圖的優(yōu)點．