题目内容

【题目】请根据下列实验装置图,回答问题。

1)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为________________,发生装置为________(填字母序号)。若反应过于剧烈,从实验安全角度考虑,可以采取的措施有______________(写一种即可)

2)实验室用高锰酸钾制取氧气,为进一步研究高锰酸钾的分解产物,某兴趣小组查阅资料,并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解,进行下表所示的实验。

(实验内容):

编号

实验内容

实验现象

实验结论

1

取反应后固体剩余物0.2g加入5mL%H2O2溶液

剧烈反应,放热,产生大量气泡

生成物中的MnO2催化分解H2O2

2

0. 2g MnO2加入5mL_____(H2O2溶液的溶质质量分数)H2O2溶液

平稳反应,放热,持续产生气泡

MnO2催化分解H2O2

3

取反应后固体剩余物1. 0g,加入足量水,充分溶解,过滤

固体完全溶解,滤纸上无黑色固体残余物

固体剩余物中无_____

(实验分析):

①完善上表中的填空内容:实验2________,实验3________

②实验2的目的是________

③经讨论,实验1的结论不正确,理由是________

(资料):43.9℃377.9℃范围中,KMnO4受热分解时,会发生以下两个反应:

a.

b.

④取8.0g KMnO4加热使之完全分解,生成O2的质量可能为________(填字母序号);

A0.81 g B1.08 g C1.42 g D1.62 g

⑤资料显示,KMnO443.9℃~377 .9℃范围中的失重率(O2KMnO4的质量比)18.0%。结合资料分析,在43.9℃~377.9℃范围中,KMnO4分解反应主要以____(“a”“b”)为主。

【答案】2H2O22H2O+ O2 B 调节分液漏斗上的活塞,缓慢滴加过氧化氢溶液(合理即可) 6% 二氧化锰 和实验1进行对比,确定MnO2是否为起催化作用 可能是分解后产物中其他物质起催化作用 C b

【解析】

1)过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+ O2;如果用双氧水和二氧化锰制氧气,反应物的状态是固体与液体,不需要加热,发生装置可选用B;若反应过于剧烈,从实验安全角度考虑,可以采取的措施有:调节分液漏斗上的活塞,缓慢滴加过氧化氢溶液或减小过氧化氢溶液的浓度等;

2)①实验2是与实验1对比,确定MnO2是否起催化作用,则所取H2O2溶液的溶质质量分数应相同。实验中应加入5mL6%H2O2溶液,实验3取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中,充分溶解,过滤后固体完全溶解,说明不含MnO2,因为MnO2不溶于水;

②实验2是与实验1作对比,确定MnO2是否起催化作用;

③由实验3可知反应产物中是否有MnO2,从而反映出实验1不严密,也可能是分解后的其他物质起催化作用;

④若发生的是a反应,设8.0gKMnO4,加热使之完全分解,生成O2的质量为x,则

x1.08g

若发生的是b反应,设8.0gKMnO4,加热使之完全分解,生成O2的质量为y,则

y1.62g

因为KMnO4受热分解,会发生以上两个反应,所以生成氧气的质量介于1.08g1.62g之间,故C正确;

⑤由题意可知:KMnO443.9℃~377.9℃范围中的失重率(O2KMnO4质量比)为18.0%,据方程式可知:在a反应中失重率为:0.135b反应中失重率为:0.201,可以发现,此时的失重率为18.0%,与b的失重率较为接近,故在43.9℃~377.9℃范围中,KMnO4分解反应主要以b为主。

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