通过化学学习.应该知道有多种途径可以制取氧气．如:A．加热氧化汞 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)相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法,(2)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.其理由是防止水槽内的水倒流.引起试管炸裂.此时发现水槽中的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．通过化学学习，应该知道有多种途径可以制取氧气．如：
A．加热氧化汞 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）相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法；
（2）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，其理由是防止水槽内的水倒流，引起试管炸裂，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放棉花导致固体物质进入导管；用制得的氧气进行木炭燃烧试验时没有看到预期的现象，可能原因是收集到的氧气量太少或纯度太低

（3）若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如图2：
要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是甲（选填“甲”或“乙”）．
该装置比另一装置还具有的优点是（写出一种）节约药品
（4）用排水法收集氧气，当导管口的气泡连续、均匀冒出时，再开始收集；
（5）写出实验室加热高锰酸钾制氧气的文字表达式：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气
（6）小亮同学对向上排空气法收集氧气时用带火星木条验满的方法产生了兴趣．他发现收集的氧气占集气瓶容积的60%时，带火星木条也能复燃．那么使带火星木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小亮对此展开探究：
第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，先分别装入占瓶子总容积的10%、20%、30%、40%、50%的水，再用排水集气法收集氧气直到恰好把5只瓶中的水排去．将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶
中，记录实验现象如下．

	第一组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤
收集的氧气占容积的体积分数	10%	20%	30%	40%	50%
带火星木条变化情况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃

小亮在第一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，记录实验现象如下

	第二组					第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①
收集的氧气占容积的体积分数	31%	33%	35%	37%	39%	34%
带火星木条变化情况	很亮	很亮	复燃	复燃	复燃	很亮

实验结论：
根据小亮的实验现象可以看出，当收集的氧气占容积的35%时带火星木条就会复燃，计算知道这时集气瓶中总氧气的体积分数为49%，由此说明使用带火星木条验满氧气是否可靠？否（填“是”或“否”）．

分析（1）从氧气的制取方法去分析解答；
（2）从实验室制取氧气的注意事项及木炭燃烧实验注意事项去分析；
（3）从控制气体的产生速率及注射器的用途方面去分析；
（4）从收集气体时，刚开始是反应容器内的空气去分析；
（5）据加热高锰酸钾的反应原理书写文字表达式；
（6）分析表格可发现收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时木条也可复燃，根据空气中原有的氧气和收集到的氧气，就可算出氧气的分数；根据几组氧气含量不同的对照实验可以看出，不是纯净的氧气也能使带火星的木条复燃．

解答解：（1）氧气的制法分为两种，一种是工业制法--分离液态空气法；另一种是实验室制法：可以用加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气；还可用分解过氧化氢溶液制取氧气；
（2）当停止加热时，随着试管温度的降低，试管内气体的体积越来越小，压强也越来越小，外部气压大于试管内气压，就会使水槽内的水倒吸到试管内，引起试管温度骤然降低，导致试管炸裂．为防止出现这种情况，实验结束时要先把导管移出水面再停止加热；
实验室用高锰酸钾制取氧气时，高锰酸钾粉末会随着氧气流进入导管直到水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团．题目中指出：“水槽中的水变成了浅紫红色”，说明水槽内进入了高锰酸钾；
用制得的氧气进行木炭燃烧试验时没有看到预期的现象，可能原因是收集的氧气纯度太低、或者是量太少；
（3）利用过氧化氢分解制取氧气，由于过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下，常温下就会放出氧气，所以要想获得平稳的氧气流，就要控制过氧化氢溶液的加入量，图甲可以利用注射器来达到控制过氧化氢溶液的加入量，而乙图中只有一个试管，过氧化氢溶液的加入是一次性的，因此无法控制氧气的产生；
该装置需要氧气时逐滴滴加，当不需要氧气时，停止滴加，从而可节约药品；
（4）用排水法收集氧气时，导管口刚开始冒出的是反应容器内的空气，只有当气泡连续并均匀冒出，才是产生的氧气；
（5）高锰酸钾在加热时产生氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰产生，因此反应的文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（6）由图中信息可知，当氧气的体积分数达到35%时，带火星的木条复燃，即收集的氧气占容积的体积分数最低为35%，此时空气还占65%，所以空气中有氧气的量为：65%×21%≈14%，所以此时瓶内共有氧气的分数为14%+35%=49%；
通过实验可以看出，氧气含量达到35%带火星的木条就可以复燃，所以用带火星的木条验满氧气的方法不可靠；
故答案为：（1）加热氯酸钾和二氧化锰混合物；
（2）防止水槽内的水倒流，引起试管炸裂；试管口没放棉花；收集到的氧气量太少或纯度太低；
（3）甲；节约药品；
（4）连续、均匀冒出；
（5）高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（6）49；否．

点评本题考查了氧气的实验室制取及实验探究，要求同学们熟记有关气体制取的发生装置和收集装置的选择依据，反应原理、注意事项等知识，以便灵活应用；另外，学生应注意设计实验时，要明确实验的目的，特别要注意控制实验中的一些变量来分析，注重实验数据及图象的分析处理及应用来解答．