Question

18．實(shí)驗(yàn)室中，常采用分解過(guò)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(xiě)出用上述兩種方法分別制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：
①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）用過(guò)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．為什么可以用這種方法收集氧氣？氧氣的密度比空氣大．
（3）用該方法收集氧氣時(shí)，檢驗(yàn)集氣瓶中氧氣是否集滿的方法是將帶火星的木條，放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，則證明已滿．
（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(hào)）A．
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）某化學(xué)試劑公司報(bào)價(jià)：高錳酸鉀30.50元/kg，30%過(guò)氧化氫溶液21.70元/kg．請(qǐng)從實(shí)驗(yàn)操作和生產(chǎn)成本兩方面考慮，用哪種方法制取氧氣更好？分解過(guò)氧化氫溶液．這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是：
①反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，操作簡(jiǎn)單．
②節(jié)約資源．

Answer 1

分析 （1）利用分解過(guò)氧化氫溶液（二氧化錳作催化劑）或加熱高錳酸鉀的方法是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣常用的方法，在書(shū)寫(xiě)它們的化學(xué)方程式的時(shí)候要注意正確地書(shū)寫(xiě)出化學(xué)式、配平、反應(yīng)條件及生成物的狀態(tài)；
（2）氧氣不易溶于水，密度比空氣大；
（3）由于氧氣具有助燃性，可以使帶火星的木條復(fù)燃，所以在驗(yàn)滿的時(shí)候是要把帶火星的木條靠近集氣瓶口；
（4）反應(yīng)物接觸越充分、溫度越高反應(yīng)速率越快；
（5）根據(jù)過(guò)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．

解答 解：（1）利用分解過(guò)氧化氫制取氧氣時(shí)，其中的二氧化錳是催化劑，起加快反應(yīng)速率的作用，是一個(gè)反應(yīng)條件．注意化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)、配平、反應(yīng)條件及生成物的狀態(tài)．
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）圖中收集氧氣的方法叫做向上排空氣法，可用此方法收集氧氣的原因是氧氣的密度比空氣大．
故填：向上排空氣法；氧氣的密度比空氣大．
（3）根據(jù)氧氣具有助燃性，可以使帶火星的木條復(fù)燃，檢驗(yàn)集氣瓶中氧氣是否集滿的方法是將帶火星的木條，放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，則證明已滿；
（4）減慢液體滴加速率可以減慢反應(yīng)速率，加熱錐形瓶能夠加快反應(yīng)速率，換用體積較小的錐形瓶更不安全，因此應(yīng)該采取的安全措施是減慢液體滴加速率；
（5）由于過(guò)氧化氫制氧氣不需加熱，節(jié)約能源；操作簡(jiǎn)單，因此雙氧水制取氧氣更好．
答案：
（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）向上排空氣法；氧氣的密度比空氣大；
（3）將帶火星的木條，放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，則證明已滿；
（4）A；
（5）分解過(guò)氧化氫溶液；反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，操作簡(jiǎn)單；節(jié)約資源．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，涉及文字表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)、收集氣體的方法、實(shí)驗(yàn)基本操作等知識(shí)，只有綜合理解化學(xué)知識(shí)才能夠正確的解答．