题目内容

20.空气是人类活动必需的自然资源.工业上常用分离液态空气的方法制取氧气,实验室常用物质分解的方法制取氧气.

(1)工业制氧气是物理(填“物理”或“化学”)变化.
(2)装置中标号仪器的名称是①试管,②集气瓶.
(3)用氯酸钾和二氧化锰制取较纯净的氧气,选用的装置组合是A(填编号“A”或“B”)和E,收集氧气最适宜的时刻是气泡连续、均匀冒出时,其原因是开始出来的气体中混有装置内的空气;反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;其中二氧化锰的作用是催化作用.
(4)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;反应基本类型是分解(填“化合”或“分解”);若用D装置收集氧气,依据是氧气密度比空气大,检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃则满.
(5)学生做铁丝在氧气中燃烧实验时,有3组实验没有成功,可能原因是(写一点)铁丝表面的锈未除去(合理均可);其中有1组实验时把集气瓶底炸裂了,原因是集气瓶中没有放水或放一层沙子.
(6)学生做硫在氧气燃烧实验时,只取少量硫的原因是防止产生较多的二氧化硫污染环境.
(7)实验室用2.45克氯酸钾和0.8克二氧化锰在一定条件下制取氧气,理论上可得到氧气的物质的量是多少?(根据化学方程式列式计算)

分析 (1)据是否有新物质生成判断变化类型;
(2)据常用仪器回答;
(3)加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气属于固体加热型,故选发生装置A,并据排水法收集氧气注意事项解答;
(4)据双氧水分解的反应原理和氧气有助燃性分析解答;
(5)据铁丝燃烧实验注意事项解答;
(6)据硫燃烧产生的二氧化硫会污染环境分析解答;
(7)据氯酸钾的质量可计算出生成氧气的质量,并计算其物质的量.

解答 解:(1)工业制取氧气采用的是分离液态空气的方法,无新物质生成,是物理变化;
(2)标号仪器分别是试管和集气瓶;
(3)加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气属于固体加热型,故选发生装置A,收集氧气最适宜的时刻是导管口气泡连续、均匀冒出时,因为开始出来的气体中混有装置内的空气,会导致收集的氧气不纯;氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应方程式是:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑,二氧化锰是反应的催化剂,起催化作用;
(4)双氧水在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,反应方程式是:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应;用D装置收集氧气,是因为氧气的密度比空气的密度大,验满氧气的方法是将带火星的木条放于集气瓶口,观察木条是否复燃进行判断;
(5)做铁丝在氧气中燃烧实验时,有3组实验没有成功,可能是收集的氧气不纯净、铁丝表面的锈未除尽、铁丝太粗、未用火柴引燃等原因造成的;
集气瓶底炸裂了,可能是集气瓶底未放水或一些沙子;
(6)硫燃烧产生的二氧化硫会污染环境,为了减少二氧化硫的排放,取少量硫;
(7)设理论上可得到氧气的质量为x
2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑
245                         96
2.45g                       x
$\frac{245}{96}$=$\frac{2.45g}{x}$
   x=0.96g
则可得到氧气的物质的量是$\frac{0.96g}{32g/mol}$=0.03mol;
故答案为:(1)物理;
(2)试管;集气瓶;
(3)A; 气泡连续、均匀冒出时;   开始出来的气体中混有装置内的空气;2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;  催化作用;
(4)2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑; 分解; 氧气的密度比空气大;   将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃则满;
(5)铁丝表面的锈未除去 (合理均可);集气瓶中没有放水或放一层沙子;
(6)防止产生较多的二氧化硫污染环境;
(7)答:可得到氧气的物质的量是0.03mol.

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和计算、氧气的性质、验满等,综合性比较强.气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.

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