题目内容

经过学习，你一定掌握了相关气体的制备方法．现有下列实验装置图，回答问题：

（1）写出标有序号的仪器名称：①
 
，②
 
；
（2）在实验室中用高锰酸钾制取氧气的化学反应原理是
 
；
（3）图中装置A有明显错误，请指出
 
，改正后，实验室用氯酸钾制取氧气，可选择的发生装置为
 
（填写装置的字母代号，下同）；应选用的收集装置是
 
．
（4）把干燥、纯净的10g高锰酸钾装入试管中，加热制取氧气．反应一段时间后停止加热，待试管冷却后，称得试管内的固体剩余物为9.36g．计算：
①制得氧气的质量是多少？
②9.36g固体剩余物中含有哪些物质？它们的质量各是多少？
考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,根据化学反应方程式的计算
专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化
分析：（1）依据常用仪器的图象和用途回答；
（2）依据高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式；
（3）依据加热固体的注意事项、氯酸钾制取氧气的反应物的状态和反应条件选择发生装置；据氧气的密度和溶解性选择收集装置，
（4）高锰酸钾受热分解后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由于氧气逸出，所以反应后固体质量会减少；根据质量守恒定律可知，固体质量的减少量即为生成氧气的质量，然后根据反应方程式由氧气的质量求出参加反应的高锰酸钾及生成的锰酸钾和二氧化锰的质量．
解答：解：：（1）标号仪器分别是试管、长颈漏斗；
（2）高锰酸钾在加热下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式是：2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）加热固体时试管口要低于试管底部，防止冷凝水倒流引起试管炸裂，制取气体时试管内的导管不能伸的太长，不利于气体的导出；用氯酸钾制取氧气需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A；氧气的密度比空气大且不易溶于水，故可用向上排空气法或排水法收集．
（4）解：①m（O2）=10g-9.36g=0.64g
②设参加反应的KMnO4质量为x，反应生成的K2MnO4质量为y、MnO2质量分别为z．
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
316        197     87    32
 x          y      z     0.64g

316
32
=
x
0.64g

x=6.32g
同理 y=3.94gz=1.74g
未反的KMnO4质量为10g-6.32g=3.68g
故答案为：（1）试管；长颈漏斗；
（2）2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）试管口未略向下倾斜、导气管伸入试管内太长；A；C或E；
（4）①制得氧气的质量是0.64g；
②9.36g固体剩余物中含有KMnO4的质量为3.68g、K2MnO4的质量为3.94g、MnO2的质量为1.74g．
点评：本题难度不大，掌握实验室制取氧气的注意事项是正确解答本题的关键．在根据关化学方程式的计算时，通过认真分析题干，直接得到氧气的质量，然后再求其他反应物的质量．此题计算量较大，计算一定要细心准确．
练习册系列答案
相关题目
水资源保护和合理利用已受到人们的普遍关注．
（1）居民生活所需净水，主要靠自来水厂供给，自来水厂在净水的过程中，加入明矾的目的是
 
．
（2）K2CO3和KNO3在不同温度时的溶解度及其溶解度曲线如图．
温度/℃2030506080
溶解度/gK2CO3110114121126139
KNO331.645.885.5110169
①KNO3固体中有少量的K2CO3固体杂质，要分离得到纯净的KNO3，最好用
 
结晶法（填“蒸发”或“降温”之一）
②曲线上M点的含义是
 
．
③30℃时，向121g K2CO3固体中加入100g水，充分溶解后升温至40℃，该溶液中溶质的质量分数
 
（填“变大”、“变小”或“不变”）．
实验室常将氯酸钾与二氧化锰混合后用如图A装置来制取氧气．
（1）写出标号仪器的名称：a
 
，b
 
．
（2）若二氧化锰中混入了炭粉，则受热后可能引起的后果是
 
．如果将15%的过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（催化剂）混合，选用图B装置（仪器C是分液漏斗，上面的活塞可以控制液体的滴加速度）进行实验，常温下即可制得氧气（同时生成水），其化学方程式为
 
．更换此装置中的药品，则还可制取
 
气体．
（3）比较上述两种制氧方案，用过氧化氢溶液制取氧气的优点是：
 
、
 
．
“钙基固硫”是有效减少煤燃烧产生二氧化硫的方法之一．它是在煤中加入适量的生石灰，燃烧时发生的反应方程式为：2CaO+2SO2+O2═
 
CaSO4
（1）上面编辑框中的化学计量数应该是
 
．
（2）CaSO4中硫元素的化合价是
 
．
（3）氧分子由氧原子构成，氧原子的原子结构示意图为氧原子在反应中易得
 
个电子．
（4）二氧化硫的大量排放会导致
 
．
如图是甲、乙两固体物质的溶解度随温度变化的曲线图，据此我能回答下列问题：
（1）30℃时，向100g水中加入30g乙物质，充分溶解后，所得溶液是
 
溶液（填“饱和”或“不饱和”），所得溶液中溶质的质量分数为
 
．
（2）若甲物质中混有少量乙物质，若要提纯甲应采取的结晶方法是
 
（填“冷却热饱和溶液”或“蒸发溶剂”）
（3）观察此曲线图，你还能获得哪些信息
 
．
（1）写出下列转化的化学方程式（注：每种转化关系写一个方程式，方程式不得重复）
①
 

②
 

③
 

④
 

（2）写出除去下列物质中所含少量杂质的化学方程式（括号内为杂质）
①CO （CO2）
 

②KCl （KClO3）
 

③CaO（CaCO3）
 

④CO2 （CO）
 
．
如图是实验室常用的实验仪器．请回答下列问题：
（1）配制一定溶质质量分数的NaCl溶液时，要溶解NaCl固体，应选择的仪器是
 
 （填序号）．
（2）进行过滤操作时，除选用上述有关仪器外，还缺少的一种实验用品是
 
；仪器⑤所起的作用是
 
，仪器⑤必须紧靠
 
，如过滤后滤液仍然浑浊，原因可能是
 
．
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的实验仪器是
 
（填序号）．
请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题
【发现问题】小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；
小茜发现自己的铜制眼框表面出现了绿色的铜锈；
小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好象生了“锈”一般．
【提出问题】这三种物质“生锈”的原因是什么？
【收集证据】（1）回忆已有知识：铁生锈的条件是
 
．
（2）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质．
（3）实验探究：某研究性小组的同学为探究铜绿形成的条件，将三小块铜片分别按图所示放置一个月，观察现象如下：
实验装置
实验现象无现象无现象有铜绿生成，且水面附近最明显
小明同学认为上述实验设计并不严密，其理由是
 
，为得到正确结论，应对实验进行补充，他补充的实验是
 
．（可用图示或文字表达）
【得出结论】：铜生锈是铜与水、
 
、
 
等物质共同作用的结果．
【反思与应用】利用所得结论填空：
（1）写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法
 
；
（2）请你提出一条延长食品保质期的建议
 
．
（3）有同学联想到可用酸除铁锈，猜想也可用酸除铜锈，按照复分解反应的规律写出用稀盐酸除铜锈的化学方程式
 
．
【实验拓展】：已知铜绿受热分解生成三种氧化物，请你根据信息设计实验证明铜绿的组成中含有碳元素，把表格填写完整．
          实验步骤         实验现象
①取少量铜绿于试管中加热①
②②
有种汽车安全气袋，内部贮有硝酸铵（NH4N03），当汽车高速行驶中受到猛烈撞击时，硝酸铵迅速分解，产生大量气体充满气袋，填补在乘员与档风玻璃、方向盘之间，防止乘员受伤．
（1）硝酸铵受撞击后发生分解反应的化学方程式是：NH4N03═N20+2X，则X的化学式为
 
．
（2）此反应中氮元素的化合价不可能是
 
．
A．-3价    B．+1价    C．+3价    D．+5价．

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