题目内容

通过学习,我们知道可以通过如图1所示的六种途径制得氧气:

(1)在六种制氧气的方法中,属于物理变化的是
 
(填序号),根据“绿色化学”的理念,
 
途径是实验室制取氧气的最佳方案.
(2)实验室常用下列装置来制取氧气:
①写出如图2中有标号仪器的名称:a
 
;b
 

②若用高锰酸钾制取较纯净的氧气,可选择上述装置中的
 
 
(填字母)进行组装.写出该反应的化学方程式为
 

③下表是五种气体在标准状况下的密度和溶解性:
 空气NH3CH4 HClO2
密度/g?L-11.2930.77l0.717 1.6291.43
溶解性 极易溶难溶极易溶微溶
结合表中的信息可知:既能用排水法,又能用向下排空气法收集的气体是
 

④某同学用一些植物来代替MnO2作催化剂分解H2O2制取氧气,记录如下表:
 H2O2溶液的 质量(克)H2O2溶液的浓度植物的种类及质量收集80mL氧气所用的时间
1组3415%大颗粒胡萝卜16克18分钟
2组3415%大颗粒马铃薯16克10.5分钟
3组3415%小颗粒马铃薯16克4分钟
结论:通过1、2两组对比实验可知
 
.通过2、3两组对比实验可知要使胡萝卜能够更快地促进过氧化氢的分解,可采用的方法是
 

(3)计算:将34g过氧化氢完全分解,能制得氧气多少g?
(4)化学是把双刃剑,恰当地运用化学原理会更好地服务于社会.例如铁制品生锈会给人们生活带来诸多不便和危害,但冬天常用的防寒用品--“暖宝宝”却是利用铁与
 
 
反应生锈时放出的热量为人类服务.当前温室效应是全球关注的话题,从正反两方面谈谈对温室效应的认识.
考点:氧气的制取装置,氧气的收集方法,催化剂的特点与催化作用,金属锈蚀的条件及其防护,化学变化和物理变化的判别,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)无新物质生成的变化是物理变化;最佳方法可从是否加热、生成物是否有污染等方面解答;
(2)①据常用仪器回答;
②用高锰酸钾制取氧气属于固体加热型,故选发生装置A,要收集较纯净的氧气用排水法,并据其反应原理书写方程式;
③能用排水法收集的气体不溶于水或 不易溶于水,能用向下排空气法收集的气体说明其密度比空气小;
④通过收集80mL氧气所用的时间长短可比较马铃薯和胡萝卜的催化作用强弱,根据图表中数据可知颗粒越小反应越快;
(3)根据过氧化氢的质量和方程式可算出氧气的质量;
(4)据铁生锈原理,及温室效应对环境的影响解答.
解答:解:(1)分离液态空气制取氧气是根据液态氧和液态氮的沸点不同而分离的,没有产生新物质,是物理变化;而其他方法是利用化学方法制取氧气;
这些方法中双氧水制氧气装置操作简单、安全,不需加热,生成物是水和氧气,无污染,所以是最佳制取氧气的方法;
(2))①标号仪器分别是锥形瓶和水槽;
②用高锰酸钾制取氧气属于固体加热型,故选发生装置A,氧气不易溶于水,所以要收集较纯净的氧气用排水法,加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式是:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
③能用排水法收集的气体不溶于水或 不易溶于水,能用向下排空气法收集的气体说明其密度比空气小,由表格中提供信息可知甲烷的密度比空气小,且难溶于水,所以可用排水法或向下排空气法收集;
④通过表格可知:收集80mL氧气所用的时间马铃薯比胡萝卜短,由此说明马铃薯的催化作用比胡萝卜强;根据大颗粒马铃薯和小颗粒马铃薯的对比实验可知颗粒越小,反应速度越快,所以使胡萝卜能够更快地促进过氧化氢的分解,可采用的方法是将胡萝卜切成更小的颗粒;
(3)设34克H2O2完全分解,能制得氧气质量为x
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
  68             32
  34g            x
68
32
=
34g
x

  x=16g
答:能制得氧气的质量是16g;
(4)“暖宝宝”却是利用铁与氧气、水蒸气反应生锈时放出的热量为人类服务;
当前温室效应是全球关注的话题,适当的温室效应是有好处的,可使寒冷地方温度升高,利于植物、动物的生长,现在全球年平均气温约为15℃,如果没有二氧化碳,地球表面的平均气温就会下降到-23℃,这显然对生物的生存是不利的;不利的一面是:会导致海平面上升; 气候反常,海洋风暴增多、洪涝灾害等等;
故答案为:(1)D;A; 
(2)①锥形瓶;水槽;
②A;C;2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
③CH4
④马铃薯对过氧化氢分解的催化作用比胡萝卜强;将胡萝卜切成小颗粒,以增大它与反应物的接触面积;
(3)能制得氧气的质量是16g;
(4)氧气;水蒸气;
有利的一面:可使寒冷地方温度升高,利于植物、动物的生长等;不利的一面:会导致海平面上升; 气候反常,海洋风暴增多、洪涝灾害等等.
点评:熟练掌握氧气的制法,会从装置、操作、是否加热、生成物是否有污染等方面比较方案的优缺点,并能据题目提供信息灵活分析解答,较好考查了学生分析、解决问题的能力.
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