题目内容

(6分)实验室用分解高锰酸钾的方法制取氧气。
(1)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是                       。
(2)现有下图所示的仪器,要制备并收集氧气,还需要补充的一种仪器是      

(3)实验开始前如图所示检查装置气密性,检查气密性的方法是___________,说明气密性良好。

(4)分解过氧化氢溶液也可制得氧气。34g过氧化氢中氧元素的质量m1=       g,34g过氧化氢完全
分解后,放出氧气的质量m2=       g 。
请回答,根据质量守恒定律,m1-m2表示的是____________________ 的质量。
(1)2KMnO4     K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (2) 酒精灯
(3)用手握住试管如果导气管口有气泡冒出,松开手后导气管中有一段水柱
(4)32     16     水中氧元素的质量

试题分析:(1)用高锰酸钾加热制氧气,同时生成锰酸钾和二氧化锰,故反应的化学方程式为2KMnO4     K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
(2)用加热高锰酸钾的方法制氧气时,由于反应物的状态是固态,反应条件是加热,故应选用“固-固加热型”的发生装置,所以应用的仪器有:试管、铁架台、合适的带橡皮塞的导气管、酒精灯;根据所提供的仪器可知是用排水法收集氧气,所以应用的仪器有:水槽、集气瓶、玻璃片,故还需补充酒精灯。
(3)检查气密性的方法是,把导管的一端浸入水中,两手紧握试管外壁,由于试管内的空气会受热膨胀,如果装置气密性良好,则试管内气体压强会增大,故会看到导管口有气泡冒出;手松开后,试管内的温度降低,气体遇冷收缩,气体压强减小,在外界大气压的作用下,水会被压入导管,故会看到导管口出现一段水柱。
(4)过氧化氢中氧元素的质量=过氧化氢的质量×过氧化氢中氧元素的质量分数,故34g过氧化氢中氧元素的质量m1=34g×=32g;
利用过氧化氢制氧气的化学方程式,根据过氧化氢的质量,以及氧化氢与氧气的质量比,可求出氧气的质量。则有
2H2O22H2O+O2
68          32
34g         m2
68:34g =32:m2
解得m2=16g
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,结合化学方程式可看出,过氧化氢中氧元素的质量=水中氧元素的质量+氧气的质量,所以m1-m2表示的是水中氧元素的质量。
点评:熟练掌握实验室中制取气体的两套发生装置,能够根据反应物的状态和反应条件来选择合适的发生装置,能够根据气体的密度和水溶性来选择合适的收集方法,是解此类题的关键。另外,关于化学式和化学方程式的计算,同学们要在平时的学习中,多加强训练。
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