Question

2．化学是一门以实验为基础的学科．通过两个月的学习，我们已经知道在实验室有多种方法能够得到氧气．

方法一：加热高锰酸钾
方法二：用双氧水和二氧化锰的混合物
方法三：加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
（1）写出编号仪器的名称：①试管，②长颈漏斗；
（2）请在方法三的横线上填上另一种实验室制取氧气的方法．
（3）小王同学用A装置作为制取氧气的发生装置，请你写出此方法制取氧气的化学方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．用排水法收集氧气完毕后，应先将导管移出水槽，然后熄灭酒精灯，防止水倒流进入灼热的试管中，造成试管炸裂．
（4）小李同学用过氧化氢制取氧气，选用了B为发生装置，他选择B为发生装置的原因是反应物为固体和液体，不需加热．实验中如果用装置D收集氧气时，判断氧气是否收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，复燃则收集满．如果导管未伸到集气瓶底部，将会造成的后果是收集的氧气不纯，含有空气．
（5）上述实验（3）充分反应后的固体残渣成分是完善，分离的步骤如下：

操作N的名称是蒸发，操作M中玻璃棒的作用是引流．
（6）若用双氧水和二氧化锰的混合物制取氧气，0.6mol的过氧化氢完全反应后，能生成多少克氧气？（请根据化学方程式列式计算）

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）实验室还可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气；
（3）据反应原理和实验注意事项解答；
（4）B装置属于固液常温制取气体，并据排空气法收集气体的注意事项和氧气有助燃性解答；
（5）根据反应原理及物质的溶解性分析固体残渣，从溶液中得到其晶体可采取蒸发溶剂的方法，固体和液体分离用过滤的方法，玻璃棒在此操作中的作用是引流；
（6）据过氧化氢的量并结合化学方程式可计算出氧气的量，并换算成物质的质量．

解答 解：（1）标号仪器分别是试管和长颈漏斗；
（2）实验室还可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气；
（3）A装置作为制取氧气的发生装置，是加热固体制取氧气，试管口无棉花，说明是用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；实验完毕应先移导管后熄灯，防止水槽中的水倒吸引起试管炸裂；
（4）B装置适合于固体和液体混合常温反应制取气体，用装置D收集氧气时，判断氧气是否收集满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，复燃则收集满；如果导管未伸到集气瓶底部，将会造成的后果是：集气瓶内的空气不能全部排出，收集的氧气不纯；
（5）氯酸钾充分分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰的质量保持不变，所以最后所得固体残渣是氯化钾和二氧化锰；
从B溶液中得到其晶体可采取蒸发溶剂的方法，固体和液体分离用过滤的方法，玻璃棒在此操作中的作用是引流；
（6）设生成氧气的物质的量为x 
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
 2                              1
 0.6 mol                     x 
$\frac{2}{1}$=$\frac{0.6mol}{x}$
x=0.3 mol
则氧气的质量=0.3mol×32g/mol=9.6g
故答案为：（1）试管；长颈漏斗；
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物；
（3）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；将导管移出水槽；熄灭酒精灯；
（4）反应物为固体和液体，不需加热；将带火星的木条放在集气瓶口，复燃则收集满；收集的氧气不纯，含有空气；
（5）KCl、MnO₂；蒸发；引流；
（6）答：能生成氧气9.6 g．

点评 本题考查知识比较综合，了解制取氧气的反应原理、注意事项、物质的分离、方程式计算等知识，才能结合题意正确解答．