Question

11．在实验室常用加热高锰酸钾或分解过氧化氢的方法制取氧气，回答下列问题：
①选择收集气体的方法由气体的反应物的状态和反应条件决定
②写出在MnO₂的催化条件下用过氧化氢制氧气的化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
图中收集氧气的方法叫向上排空气法 另外还可用排水法，原因是氧气不易溶于水
③该方法收集的氧气是否已满用带火星的木条 证明，若出现木条复燃证明氧气已收集满．
④如果烧瓶中反应剧烈，应采用的措施是减慢过氧化氢溶液的滴加速度
⑤现将干燥的氯酸钾与二氧化锰的混合物8克放入大试管中加热，完全反应后，冷却剩余固体的总质量为5.6克，根据质量守恒定律可知制得氧气2.4克，求氯酸钾的质量和原混合物中二氧化锰的质量分数．

Answer 1

分析 ①根据气体的发生装置是由反应物的状态和反应条件决定的进行分析；
②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；
根据题中导气管口向下，说明该方法是向上排空气法收集氧气，实验室还可以用排水法收集，原因是氧气不易溶于水进行分析；
③根据氧气有助燃性进行分析；
④根据分液漏斗可以控制液体的滴加速度进行分析；
⑤根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，依据质量守恒定律求出氧气质量，在依据化学方程式计算氯酸钾的质量．

解答 解：①气体的发生装置是由反应物的状态和反应条件决定的；
②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$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
题中导气管口向下，说明该方法是向上排空气法收集氧气，实验室还可以用排水法收集，原因是氧气不易溶于水；
③氧气有助燃性，所以该方法收集的氧气是否已满用带火星的木条证明，若出现木条复燃，证明氧气已收集满；
④分液漏斗可以控制液体的滴加速度，所以烧瓶中反应剧烈，应采用的措施是：减慢过氧化氢溶液的滴加速度；
⑤生成氧气的质量为：8g-5.6g=2.4g，设需要氯酸钾的质量为x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245             96
 x              2.4g
 $\frac{245}{x}$=$\frac{96}{2.4g}$
  x=6.125g
所以二氧化锰的质量分数为：$\frac{8g-6.125g}{8g}$×100%=23.4%．
故答案为：①反应物的状态，反应条件；
②2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
向上排空气法，排水法，氧气不易溶于水；
③带火星的木条，木条复燃；
④减慢过氧化氢溶液的滴加速度；
⑤6.125g，23.4%．

点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关的计算等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．