Question

8．有同學(xué)用氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取氧氣，裝置如圖1所示，從預(yù)熱到收集滿一瓶（250mL）氧氣大約需8～10分鐘，從反應(yīng)后剩余的固體中回收二氧化錳比較困難，曾有同學(xué)去聞自己收集到的氧氣，想找找吸氧的感覺，結(jié)果卻聞到刺激性氣味（少量氯酸鉀發(fā)生副反應(yīng)生成有毒的氯氣）．

（1）請(qǐng)寫出氯酸鉀與二氧化錳制取氧氣的化學(xué)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
（2）若用雙氧水制氧氣，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)裝置是BC或BE（填寫字母代號(hào)），可供選擇的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2：
（3）若改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，你認(rèn)為這樣做的優(yōu)點(diǎn)都有哪些？
（�。┏�溫反應(yīng)，不需加熱（節(jié)能或操作簡便）；（ⅱ）反應(yīng)速率快；（ⅲ）便于回收二氧化錳；（ⅳ）制得的氧氣純凈（實(shí)驗(yàn)更安全或無污染）．
（4）無論是用氯酸鉀還是雙氧水制氧氣的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)后的裝置中各物質(zhì)的總質(zhì)量都小于反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量，于是有同學(xué)得出有的化學(xué)反應(yīng)并不遵循質(zhì)量守恒定律，你同意他的觀點(diǎn)嗎？并說明理由．不同意，因?yàn)閮煞N情況下都有氣體逸出，反應(yīng)后反應(yīng)器內(nèi)各物質(zhì)總質(zhì)量自然小于反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氯酸鉀和二氧化錳混合加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)雙氧水制氧氣屬于反應(yīng)物是固體和液體混合且不需要加熱的反應(yīng)以及氧氣的密度大于空氣的密度，氧氣不易溶于水進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，其優(yōu)點(diǎn)有很多，如常溫反應(yīng)，不需加熱（或操作簡便）；反應(yīng)速率快；便于回收二氧化錳；制得的氧氣純凈（或無污染）；可隨時(shí)添加藥品進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律進(jìn)行解答．

解答 解：（1）氯酸鉀和二氧化錳混合加熱生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）雙氧水制氧氣屬于反應(yīng)物是固體和液體混合且不需要加熱的反應(yīng)，所以發(fā)生裝置為：B；氧氣的密度大于空氣的密度，氧氣不易溶于水，所以可用向上排空氣法收集或者是排水法收集；
（3）由題意，比較可知：氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取氧氣，用時(shí)間多，收集二氧化錳困難，得到的氧氣不純，污染環(huán)境；而改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，其優(yōu)點(diǎn)有很多，如常溫反應(yīng)，不需加熱（或操作簡便）；反應(yīng)速率快；便于回收二氧化錳；制得的氧氣純凈（或無污染）；可隨時(shí)添加藥品；
（4）任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律，因?yàn)閮煞N情況下都有氣體逸出，反應(yīng)后反應(yīng)器內(nèi)各物質(zhì)總質(zhì)量自然小于反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量．
故答案為：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）BC或BE；或B；
（3）（�。┏�溫反應(yīng)，不需加熱（節(jié)能或操作簡便）；（ⅱ）反應(yīng)速率快；（ⅲ） 便于回收二氧化錳；（ⅳ）制得的氧氣純凈（實(shí)驗(yàn)更安全或無污染）；
（4）不同意，因?yàn)閮煞N情況下都有氣體逸出，反應(yīng)后反應(yīng)器內(nèi)各物質(zhì)總質(zhì)量自然小于反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng) 該題考查了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理、方法、裝置的選擇，屬于基礎(chǔ)性的綜合題，有利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)．