Question

18．实验室中，常采用分解过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）或加热高锰酸钾的方法制取氧气．
（1）写出用上述两种方法分别制取氧气的化学反应方程式：
①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）用过氧化氢分解制取氧气的装置如图所示：图中收集氧气的方法叫做向上排空气法．为什么可以用这种方法收集氧气？氧气的密度比空气大．
（3）用该方法收集氧气时，检验集气瓶中氧气是否集满的方法是将带火星的木条，放在集气瓶口，木条复燃，则证明已满．
（4）如果锥形瓶中的反应很剧烈，应该采取的安全措施是（填编号）A．
①减慢液体滴加的速度  ②换用体积较小的锥形瓶  ③加热锥形瓶
（5）某化学试剂公司报价：高锰酸钾30.50元/kg，30%过氧化氢溶液21.70元/kg．请从实验操作和生产成本两方面考虑，用哪种方法制取氧气更好？分解过氧化氢溶液．这种方法的主要优点是：
①反应在常温下进行，操作简单．
②节约资源．

Answer 1

分析 （1）利用分解过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）或加热高锰酸钾的方法是实验室制取氧气常用的方法，在书写它们的化学方程式的时候要注意正确地书写出化学式、配平、反应条件及生成物的状态；
（2）氧气不易溶于水，密度比空气大；
（3）由于氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，所以在验满的时候是要把带火星的木条靠近集气瓶口；
（4）反应物接触越充分、温度越高反应速率越快；
（5）根据过氧化氢制氧气的装置和高锰酸钾制取氧气的装置图的比较考虑．

解答 解：（1）利用分解过氧化氢制取氧气时，其中的二氧化锰是催化剂，起加快反应速率的作用，是一个反应条件．注意化学式的书写、配平、反应条件及生成物的状态．
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）图中收集氧气的方法叫做向上排空气法，可用此方法收集氧气的原因是氧气的密度比空气大．
故填：向上排空气法；氧气的密度比空气大．
（3）根据氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，检验集气瓶中氧气是否集满的方法是将带火星的木条，放在集气瓶口，木条复燃，则证明已满；
（4）减慢液体滴加速率可以减慢反应速率，加热锥形瓶能够加快反应速率，换用体积较小的锥形瓶更不安全，因此应该采取的安全措施是减慢液体滴加速率；
（5）由于过氧化氢制氧气不需加热，节约能源；操作简单，因此双氧水制取氧气更好．
答案：
（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）向上排空气法；氧气的密度比空气大；
（3）将带火星的木条，放在集气瓶口，木条复燃，则证明已满；
（4）A；
（5）分解过氧化氢溶液；反应在常温下进行，操作简单；节约资源．

点评 本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及文字表达式的书写、收集气体的方法、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答．