题目内容

14．实验室制氧气，采用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取，从预热到收集满一瓶（250mL）氧气大约需8～10分钟，从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难，曾有同学去闻自己收集到的氧气，想找找吸氧的感觉，结果却闻到刺激性气味（少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气）．相比较而言，你认为用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气具有的优点有：
（1）常温反应，不需加热（或操作简便）；
（2）反应速率快；
（3）便于回收二氧化锰[或制得的氧气纯净（或无污染）]．

分析 由题意，比较可知：氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气，用时较多，收集二氧化锰困难，得到的氧气不纯，污染环境；而改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，因此可以从反应条件，反应速率，产物的纯度等方面进行分析．

解答 解：由题意，比较可知：氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气，用时较多，收集二氧化锰困难，得到的氧气不纯，污染环境；而改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，其优点有很多，如常温反应，不需加热（或操作简便）；反应速率快；便于回收二氧化锰；制得的氧气纯净（或无污染）．
答案：（1）常温反应，不需加热（或操作简便）；（2）反应速率快；（3）便于回收二氧化锰[或制得的氧气纯净（或无污染）]．

点评 本题主要考查了比较用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气，用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，二者的优缺点，难度不大，可以看出学生的分析问题能力．

练习册系列答案
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4．推理是化学学习中常用的思维方法．下列推理正确的是（　　）
A．酸能使紫色石蕊溶液变红．通入CO2后的紫色石蕊溶液变红，所以CO2是酸
B．酸性溶液的pH小于7．食醋是酸性溶液，所以食醋的pH小于7
C．在同一化合物中，金属元素显正价，所以非金属元素一定显负价
D．可用灼热的碳除去二氧化碳中的氧气
5．分别按要求填写元素符号：
（1）三种由一个字母表示的元素N、P、K；（2）三种由两个字母表示的元素Na、Ca、Cu；
（3）三种由字母N开头的元素Na、Ne、N．
2．某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氧气中燃烧生成氧化镁，可在氮气中燃烧生成氮化镁，于是设计了如下方案进行验证．
步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置．另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条．
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞．待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占原瓶内水面上方空间的$\frac{1}{5}$左右．
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平．点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量．待冷却后广口瓶内水位继续上升．
（1）步骤2的目的是除去广口瓶内空气中的氧气．
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压小于（选填“大于”“小于”或“等于”）外界气压．
（3）根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的文字表达式：镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁；镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁．
（4）拓展应用
①通过该实验可知，不能（填“能”或“不能”）用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，若使用镁条，则测得结果偏大（填“偏大”或“偏小”）；
②由此实验可知，选取代替红磷测定空气中氧气的体积分数的可燃物应具有的条件为只能与空气中的氧气反应．
9．有三个集气瓶中分别装有空气、氧气、二氧化碳三种无色气体，为了把它们鉴别开来一般可采用的方法是（　　）
A．将带火星的木条放在集气瓶口B．将燃着的木条伸入集气瓶中
C．分别加入适量的石灰水D．分别加入少量的水
19．某同学在用图甲和乙装置做木炭还原氧化铜的实验中，发现从乙装置的导管口不断有气泡逸出，以为是反应产生的CO2未被石灰水完全吸收．于是在乙装置后又连接上丙装置，重新实验，发现丙装置中仍不断有气泡逸出，且石灰水未见浑浊．

提出问题：从丙装置逸出的气体是什么呢？
做出猜想：他联想到单质碳的一些性质，认为在该实验中还可能会产生CO气体．
查阅资料：CO是一种有毒气体，具有可燃性，燃烧生成CO2气体，并且CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝．
实验验证：该同学把丙装置换成如图所示的丁装置

（1）丁装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝，说明有CO气体生成．
实验反思：该同学对CO产生的原因进行了分析
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO；
②原因二：木炭与氧化铜反应后的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO；
③原因三：…
（2）请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学原理：C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑或CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
（3）在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置丙处添加尾气收集或点燃尾气装置．
6．如图是某固体物质溶液解度曲线，若该固体质饱和溶液140g从40℃冷却到20℃，则析出溶质的质量为（　　）
A．20gB．30gC．40gD．50g
3．（1）用化学用语填空：
三氧化二铁Fe2O3        5个氮原子5N．
硫酸镁MgSO4            2个铝离子2Al3+
氢氧化钠NaOH          2个氯原子2Cl
两个氧分子2O2         硫离子S2-
（2）下列化学用语书写有误，请在横线上写出正确结果．
①镁离子：Mg+2Mg2+； ②2个氢气分子：2H2H2．
4．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识错误的是（　　）
物质XYZQ
反应前质量/g202137
反应后质量/g未测32112
A．物质Z可能是该反应的催化剂B．反应后物质X的质量为5 g
C．反应中Y、Q的质量比为6：5D．物质Y一定是单质

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