Question

某同学用图中装置制取氧气，试回答下列问题：

（1）实验室通过加热高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是

 

（填字母代号），该装置需要改进的地方是

 

，改进的目的是

 

．
所发生的化学反应表达式为

 

，反应类型为

 

．若用向上排空气法收集氧气则检验是否收集满的方法是：

 

．
（2）汽车尾气中的一氧化氮是一种大气污染物，它是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮气体．实验室中制取一氧化氮气体应选择的收集装置是

 

，选择该装置的理由是

 

．
（3）工业上制取氧气的原理是利用

 

进行分离液态空气，属于

 

（填“物理变化”或“化学变化”）
（4）化学实验的绿色化就是用绿色化学的理念和原则来指导实验工作．从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室里，应选择

 

（填“分解过氧化氢”、“加热高锰酸钾”或“加热氯酸钾”）制氧气，该化学反应表达式为

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的工业制法,氧气的收集方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气有助燃性进行分析；
（2）根据一氧化氮难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮气体进行分析；
（3）根据物质的沸点不同，汽化时的温度就不同，可以控制不同的温度，将氧气分离出来进行分析；
（4）根据各种方法制取氧气的生成物进行分析；
根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析．

解答：解：（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以选用的发生装置是A，该装置需要改进的地方是：试管口需要放一团棉花，改进的目的是：防止高锰酸钾粉末进入导管，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，该反应满足分解反应一变多的条件，属于分解反应，氧气有助燃性，所以检验是否收集满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
（2）一氧化氮难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮气体，所以制取一氧化氮气体应选择的收集装置是C，选择该装置的理由是：一氧化氮难溶于水，在空气中能与氧气迅速反应；
（3）物质的沸点不同，汽化时的温度就不同，可以控制不同的温度，将氧气分离出来，所以工业上制取氧气的原理是利用沸点不同进行分离液态空气，该反应没有新物质生成，属于物理变化；
（4）过氧化氢制取氧气的生成物是水，高锰酸钾制取氧气的生成物是锰酸钾和二氧化锰，氯酸钾制取氧气的生成物是氯化钾，所以从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室里，应选择分解过氧化氢制氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故答案为：（1）A，在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，分解反应，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
（2）C，一氧化氮难溶于水，在空气中能与氧气迅速反应；
（3）沸点不同，物理变化；
（4）分解过氧化氢，2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．

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．