题目内容
【题目】水是人类宝贵的自然资源。
（1）天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质.过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和_____（填仪器名称）。在净水装置中常含有活性炭，活性炭所起的作用为_____。
（2）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中常用_____的方法降低水的硬度。检验软水和硬水的常用方法是使用_____。
（3）电解水实验中，如果用
和
分别表示与负极端和正极端相连的试管中收集到的气体体积，则
的体积比大约是_____，电解水的化学反应方程式是_____。
【答案】玻璃棒 吸附 煮沸 肥皂水 2:1 
【解析】
（1）过滤装置中包含带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒；活性炭具有良好的吸附性，常用在净水装置中吸附色素和异味；
（2）硬水中含有大量的该镁化合物，生活中常用煮沸的方法使之转变为沉淀析出；检验软水和硬水的方法使加入肥皂水，产生泡沫较多的是软水，产生浮渣较多的是硬水；
（3）电解水负极生成的为氢气，正极生成的为氧气，负极和正极气体体积之比大约为2：1，则
=2:1，水在通电的条件下产生氢气和氧气，方程式为。
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【题目】制取氧气有实验室制法和工业制法，请回答：
（1）氧气的实验室制法：实验室里，化学小组选用下图装置制取并收集氧气。
①写出仪器的名称：a_______________，b_________________。
②实验室里常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，反应的文字表达式（或化学方程式）为_________，反应中二氧化锰的作用是_________，实验时对应的气体发生装置和收集装置是________（填标号）。
③实验室里也可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气，选用A作气体发生装置，该装置的一处错误是_______，这一错误所导致的后果是___________，反应的文字表达式（或化学方程式）为_____________。
④实验室里还可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气，反应的文字表达式（或化学方程式）为__________，实验时应选用的气体发生装置为____（填标号）。若用如图所示装置来收集氧气，则氧气应从_____（填“c”或“d”）端通入。
（2）氧气的工业制法：工业上制取氧气，有深冷法、变压吸附法两种。
Ⅰ.深冷法的原理是先将空气液化，再利用氮气和氧气沸点的差异进行分离。
已知：常压下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。
①分离后，氧气和氮气的主要状态分别是________（填标号）。
选项 气体 | A | B | C |
氧气 | 液态 | 液态 | 气态 |
氮气 | 液态 | 气态 | 液态 |
②制取得到的氧气可以用于________________。
Ⅱ.变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离。在吸附塔中，通过增压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用，部分过程的示意图如图所示。
③分子筛中发生的变化属于___________（填“物理”或“化学”）变化。
④氧化铝的化学式为_______________。
⑤下列说法正确的是_______（填序号）。
A 变压吸附法制取的氧气中不含有稀有气体
B 变压吸附法制取的氧气中含有水蒸气和二氧化碳
C 分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
⑥分析下表数据，与深冷法相比，变压吸附法的优点是________________（写1点）。
项目 | 变压吸附法 | 深冷法 |
最大产量（m3/h） | 3200 | 20000 |
产品气含氧气量（%） | 93~95 | 99.5~99.8 |
工作表压强（kPa） | -70~40 | 460~750 |
温度（℃） | 0~40 | -109~190 |
生产1m3氧气耗电量（kWh） | 0.40 | 0.5~0.65 |
