题目内容
20.通过一个月的化学学习,应该知道有多种途径可以制取氧气.如:A.电解水 B.分离空气 C.加热高锰酸钾 D.分解过氧化氢 E.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
(1)请在E处写出另一种制取氧气的文字反应式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气;
(2)若用如图1装置加热高锰酸钾制取氧气,实验结束,停止加热时要先把导管移出水面,其理由是防止水槽中水倒流,炸裂试管
不用填,此时发现水槽中的水变成了浅紫红色,你认为产生该现象的原因可能是试管口没有放一团棉花;
(3)若分解过氧化氢制取氧气,供选用的装置如图2所示.
要得到平稳的氧气流,应选用的发生装置是甲(选填“甲”或“乙”);
若用丙装置收集生成的氧气,气体应从a(选填“a”或“b”)端导入.
(4)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响.在其他条件相同的情况下进
行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间.
| 实验 | 30%双氧水的质量(g) | 加入的水的体积(mL) | 二氧化锰质量(g) | 收集时间(s) |
| 1 | 10 | 40 | 5 | 200 |
| 2 | 20 | 30 | 5 | 100 |
| 3 | 30 | 20 | 5 | 67 |
②请写出过氧化氢分解的文字反应式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气.
③实验3中,加入的二氧化锰质量为5g.
④相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明在相同的条件下,双氧水的溶质质量分数越大,反应速率越快.
分析 (1)根据制取氧气的方法还有加热氯酸钾和二氧化锰混合物进行分析;
(2)根据为防止水倒流入试管,引起试管的炸裂,实验结束,停止加热时要先把导管移出水面;试管口没有放一团棉花,加热过程中高锰酸钾颗粒进入水中,使水槽中的水变成了浅紫色进行分析;
(3)根据注射器可控制注入双氧水的速度,即可控制反应速率使气流产生的平稳,用排水法收集氧气,气体应该从b端进入进行分析;
(4)①根据二氧化锰是固体粉末选择取用装置进行分析;
②根据双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气写出反应的表达式;根据反应物的特点及反应条件选择发生装置;根据氧气的密度大于空气的密度和不易溶于水选择合适收集装置;
③根据题目中提供的数字进行计算即可;
④实验是探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响.在其他条件相同的情况下进行了三次实验,据此得出结论.
解答 解:(1)另一种制取氧气的方法为加热氯酸钾和二氧化锰混合物,反应的文字表达式为:氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气;
(2)为防止水倒流入试管,引起试管的炸裂,实验结束,停止加热时要先把导管移出水面;试管口没有放一团棉花,加热过程中高锰酸钾颗粒进入水中,使水槽中的水变成了浅紫色;
(3)若分解过氧化氢制取氧气,则选用装置甲可得到平稳的氧气流,因为注射器可控制注入双氧水的速度,即可控制反应速率,若用丙装置收集生成的氧气,丙中盛放的液体试剂是水,气体应从b端导入,水从a端排出,成为排水法收集氧气;
(4)①二氧化锰是固体粉末,取用时要用药匙,故选:B;
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,该反应选择的发生装置是常温下的B装置;收集一瓶相同体积氧气所需要的时间,排水法较为简单,现象明显,文字表达式为:过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;
③实验探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响.所以在其他条件相同的情况下进行了三次实验,所以实验3中,加入的二氧化锰质量为5g;
④通过实验中的数据可知,在相同的条件下,双氧水的溶质质量分数越大,反应速率越快.
故答案为:(1)氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气;
(2)防止水槽中水倒流,炸裂试管;
试管口没有放一团棉花;
(3)甲,a;
(4)①B;
②过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;
③5;
④在相同的条件下,双氧水的溶质质量分数越大,反应速率越快.
点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择.
| A. | 水是一种最常见的溶剂,自然界中的水都不是纯净物 | |
| B. | 酸雨的形成与大气中SO2等酸性污染物增多有关 | |
| C. | 水中N、P元素的增多会引起水体的富营养化污染,引起赤潮和水华 | |
| D. | pH=0的水溶液,是中性的溶液 |
| A. | 铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体:4Fe+3O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2Fe2O3 | |
| B. | 医疗上用氢氧化镁中和过多胃酸:Mg(OH)2+H2SO4═MgSO4+2H2O | |
| C. | 正常雨水的pH约为5.6的原因:CO2+H2O═H2CO3 | |
| D. | 证明铁是金属活动顺序表中氢之前的金属:2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑ |
| 温度/℃ 溶解度/g | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| 氯化钠 | 35 | 35.5 | 36 | 36.5 | 37 |
| 碳酸钠 | 6 | 10 | 18 | 36.5 | 50 |
(2)图中两溶解度曲线相交于M点,此点表示的意义是30℃时,A和B的溶解度相等.
(3)40℃时,把50gA物质放入100g水中,充分搅拌,所得溶液是饱和溶液(填“饱和”或“不饱和”).
(4)生活在盐湖(主要成分是NaCl和Na2CO3)附近的人们习惯“夏天晒盐(NaCl),冬天捞碱(Na2CO3)”.请你答出“冬天捞碱”的道理碳酸钠的溶解度受温度变化影响较大,温度低时,溶解度较小,温度高时,溶解度较大,冬天温度降低,碳酸钠溶解度较小,会结晶析出.
(5)20℃时,用8%的氯化钠溶液配置100g5%的氯化钠溶液,需要加水质量为37.5g.
配置步骤为①计算②量取③溶解④装瓶贴标签.