Question

某化学小组同学用如图装置制取一定量的氧气．请你参与探究：
（1）图中反应原理为

 

（用化学方程式表示）．气体发生装置中试管口略向下倾斜的目的是

 

．为防止水槽中冷水倒吸，实验结束后应先

 

．
（3）计算7.9g高锰酸钾（KMnO₄）完全溶解，生成氧气的质量是多少？（根据化学方程式计算，写出计算过程）
解：
（3）根据上述实验结果，若常温常压下，氧气的密度约为1.4×10^-3g/mL，则理论上产生氧气体积是

 

mL（结果保留一位小数）．实际操作过程中，收集到氧气的体积大于理论值．请分析：实际收集的气体的体积偏大的原因是

 

（填标号）．
A．装置的气密性不良  B．加热时收集到的气体的体积较大  C．部分氧气溶于水
（4）小庆同学认为：根据质量守恒定律，利用高锰酸钾中氧元素的质量分数，计算出7.9g高锰酸钾中氧元素的质量，即为反应生成的氧气的质量．请分析：小庆的方法是

 

（填“正确”或“错误”）的，原因是

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,制取氧气的操作步骤和注意点,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）据高锰酸钾正制取氧气氧气的反应，及注意事项解答；
（2）根据化学方程式进行计算；
（3）据密度的计算公式密度=

质量

体积

；
（4）据质量守恒定律．

解答：解：（1）据所给的装置图知，图中反应原理为高锰酸钾加热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；气体发生装置中试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水倒流，使试管破裂；为防止水槽中冷水倒吸，实验结束后应先将导管移出水槽，在移去酒精灯；
（2）解：设生成氧气的质量为X
2KMnO₄

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                    32
9 g                    X
x=0.8 g
答：生成氧气0.8g；
（3）据密度的计算公式密度=

质量

体积

，理论上产生氧气体积是0.8g÷=1.4×10^-3g/mL=571.4 mL；实际收集的气体的体积偏大的原因：A装置的气密性不良，如漏气，则收集到的气体应比实际少，体积应比实际的数值小，故A错误；B实际收集的气体的体积偏大的原因是加热时收集到的气体的体积较大，因温度升高气体的体积增大，故B正确；C氧气为不溶于水的气体，故C错误，故选B．
（4）反应应遵循质量守恒定律，但高锰酸钾加热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气的反应中，高锰酸钾中的氧部分生成了氧气，还有一部分生成了锰酸钾和二氧化锰，故小庆的方法是错误的，原因是高锰酸钾中的氧元素仅部分转化为氧气．
故答案为：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止冷凝水倒流，使试管破裂；   将导管移出水槽；
（2）解：设生成氧气的质量为X
2KMnO₄

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                        32
9 g                       X
x=0.8 g
答：生成氧气0.8g．
（3）571.4 mL；   B；
（4）错误；   高锰酸钾中的氧元素仅部分转化为氧气．

点评：本题考查实验室制取氧气的方法、原理、步骤以及相关的计算，是一道综合性很强的题目，综合考察学生的分析问题、解决问题的能力．