题目内容

【题目】根据下列装置图,回答有关问题:

(1)写出实验室用H2O2制取氧气的化学方程式:_____

(2)若用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是____(填字母序号)

(3)指出装置B中的错误:____

(4)实验室除用装置CD收集氧气外,还可用E装置收集氧气。若将E装置装满水来收集该气体,应从___(“a”“b”)端通人气体。

(5)请计算,制取3.2g氧气,理论上需要高锰酸钾的质量为___g;需要质量分数为30%的过氧化氢溶液的质量为____g

(6)某化学试剂公司报价:高锰酸钾30.50/kg30%的过氧化氢溶液21.70/kg。请从实验操作和生产成本两方面考虑,用_____的方法制取氧气更好(二氧化锰价格低,耗量少,可忽略不计)。这种方法的主要优点是_____

【答案】 A 长颈漏斗的下端没有伸入液面以下 b 31.6 22.7 30%的过氧化氢溶液 制取相同质量的氧气需要购买过氧化氢溶液比高锰酸钾的价格低;分解过氧化氢用过氧化氢制取氧气不需要加热,操作简便

【解析】

(1)实验室用B装置制取氧气不需要加热,是利用过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为

(2)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热,选择固固加热型发生装置,可选用的发生装置是A装置;

(3)如图所示装置B中为防止气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗的下端应伸入液面以下;

(4)如图所示若将E装置装满水来收集该气体,应从短管进,应从b端通人气体

(5) 设制取3.2g氧气,理论上需要高锰酸钾的质量为x,需要质量分数为30%的过氧化氢溶液的质量为y,则有:

解得x=31.6g

解得y≈22.7g

答:制取3.2g氧气,理论上需要高锰酸钾的质量为31.6g;需要质量分数为30%的过氧化氢溶液的质量为22.7g

(6)由题意高锰酸钾30.50/kg30%的过氧化氢溶液21.70/kg,结合第(5)问的计算可知,生成等质量的氧气,消耗高锰酸钾的质量比30%的过氧化氢溶液的质量大,且高锰酸钾每千克的单价比30%的过氧化氢溶液每千克的单价高,所以用高锰酸钾制氧气的成本更高,另外分解过氧化氢用过氧化氢制取氧气不需要加热,操作简便,故用30%的过氧化氢溶液制取氧气更好。

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