(2004?北碚區(qū))實(shí)驗室中,常采用分解過氧化氫溶液(二氧化錳作催化劑)或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣.
(1)寫出用上述兩種方法分別制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
、
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2

(2)用過氧化氫分解制取氧氣的裝置如圖所示:
圖中收集氧氣的方法叫做
向上排空氣法
向上排空氣法
.可用此方法收集氧氣的原因是
O2的密度比空氣密度略大
O2的密度比空氣密度略大

(3)用該方法收集氧氣時,檢驗集氣瓶中氧氣是否集滿的方法是
C
C

A.把點(diǎn)燃的木條伸入瓶內(nèi)  
B.把帶火星的木條伸人瓶內(nèi)
C.把帶火星的木條放在瓶口
(4)如果錐形瓶中的反應(yīng)很劇烈,應(yīng)該采取的安全措施是
 (填編號).
①減慢液體滴加的速度  ②換用體積較小的錐形瓶  ③加熱錐形瓶
(5)請計算,制取3.2g氧氣,理論上需高錳酸鉀的質(zhì)量為
31.6
31.6
g;需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%過氧化氫溶液的質(zhì)量為
22.7
22.7
g.
(6)某化學(xué)試劑公司報價:高錳酸鉀30.50元/kg,30%過氧化氫溶液21.70元/kg.請從實(shí)驗操作和生產(chǎn)成本兩方面考慮,用
分解過氧化氫
分解過氧化氫
方法制取氧氣更好(二氧化錳價格低、耗量少,忽略不計).這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是
①實(shí)驗室用H2O2制取02不需加熱,②制取相同質(zhì)量(3.2g)O2時購買H2O2(約0.49元)比KMnO4(約0.96元)價格低
①實(shí)驗室用H2O2制取02不需加熱,②制取相同質(zhì)量(3.2g)O2時購買H2O2(約0.49元)比KMnO4(約0.96元)價格低
分析:(1)根據(jù)寫方程式的注意事項考慮;
(2)根據(jù)空氣從集氣瓶中排出的方向和氧氣的性質(zhì)考慮;
(3)根據(jù)氧氣驗滿方法考慮;
(4)根據(jù)反應(yīng)速度的影響因素考慮;
(5)根據(jù)氧氣的質(zhì)量通過方程式計算出需高錳酸鉀和過氧化氫的質(zhì)量;
(6)根據(jù)過氧化氫制氧氣的裝置和高錳酸鉀制取氧氣的裝置圖的比較考慮,再根據(jù)制取相同質(zhì)量的氧氣需要它們的價格考慮.
解答:解:(1)過氧化氫制氧氣的反應(yīng)物是過氧化氫,生成物是水和氧氣,反應(yīng)條件是二氧化錳作催化劑,用觀察法配平即可,氧氣后面標(biāo)上上升符號,高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是高錳酸鉀,生成物是錳酸鉀、二氧化錳、氧氣,用觀察法配平,反應(yīng)條件是加熱,氧氣后面標(biāo)上上升符號;
(2)由于空氣從集氣瓶口上方被排出,所以這種收集氣體的方法是向上排空氣法,由于氧氣的密度比空氣大,所以用這種方法收集;
(3)由于氧氣具有助燃性,能使帶火星的木條復(fù)燃,所以用帶火星的木條來驗滿,由于是驗證滿不滿,所以放在瓶口;
(4)反應(yīng)物接觸面積大反應(yīng)就劇烈,錐形瓶中的反應(yīng)很劇烈,如果減緩液體滴加的速度,就能控制速度;
(5)設(shè)要制取3.2g氧氣需要高錳酸鉀質(zhì)量為X,需要過氧化氫質(zhì)量為Y則:
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑,
316                   32
X                     3.2g
根據(jù):
316
32
=
X
3.2g

解得X=31.6g
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
68               32
Y                3.2g
根據(jù):
68
32
=
Y
3.2g

解得Y=6.8g,所以需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%過氧化氫溶液的質(zhì)量為:
6.8g
30%
=22.7g;
(6)由于過氧化氫制氧氣不需加熱,操作簡單,并且制取相同質(zhì)量(3.2g)O2時購買H2O2(約0.49元)比KMnO4(約0.96元)價格低.
故答案為:(1)2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
(2)向上排空氣法;O2的密度比空氣密度略大;
(3)C;
(4)①;
(5)31.6;22.7;
(6)分解過氧化氫;①實(shí)驗室用H2O2制取02不需加熱②制取相同質(zhì)量(3.2g)O2時購買H2O2(約0.49元)比KMnO4(約0.96元)價格低.
點(diǎn)評:通過回答本題知道了方程式的書寫方法,氧氣的收集方法,驗滿方法,根據(jù)一種物質(zhì)的質(zhì)量通過方程式計算另一種物質(zhì)的質(zhì)量的方法.過氧化氫制取氧氣裝置圖的優(yōu)點(diǎn).
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