Question

13．實(shí)驗(yàn)室用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的雙氧水（H₂O₂）制取氧氣（裝置見(jiàn)圖）時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速度太快，氣體不易收集，經(jīng)科學(xué)興趣小組研究發(fā)現(xiàn)，制取氧氣時(shí)只要取一定質(zhì)量的上述雙氧水，再加入相同質(zhì)量的水進(jìn)行混合，就能使制氣反應(yīng)比較平緩，導(dǎo)管口氣流均勻、連續(xù)，易于收集，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）圖示實(shí)驗(yàn)中采用向上排空氣法收集氧氣，其主要理由是相同條件下，氧氣的密度比空氣的略大．
（2）經(jīng)興趣小組研究發(fā)現(xiàn)，用H₂O₂制取氧氣時(shí)，H₂O₂溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最好控制在7.5%左右．
（3）寫(xiě)出用H₂O₂制取氧氣的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）MnO₂（不溶于水的固體粉末）是H₂O₂制氧氣反應(yīng)的催化劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可采用過(guò)濾的方法，予以回收利用．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧氣的性質(zhì)選擇收集方法解答；
（2）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式計(jì)算并回答．
（3）根據(jù)過(guò)氧化氫制氧氣的反應(yīng)原理回答．
（4）根據(jù)過(guò)氧化氫制氧氣時(shí)的殘余物成分、性質(zhì)及過(guò)濾的原理和適用范圍回答．

解答 解：（1）圖示實(shí)驗(yàn)中采用向上排空氣法收集氧氣，其主要理由是相同條件下，氧氣的密度比空氣的略大；
（2）設(shè)原溶液的質(zhì)量為X
則X×15%=（X+X）×y         
y=7.5%
故H₂O₂溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最好控制在7.5%左右．
（3）過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，反應(yīng)后的殘余物為水和二氧化錳，且二氧化錳不溶解于水，過(guò)濾是分離固體與液體的操作，故可通過(guò)過(guò)濾把二氧化錳分離出來(lái)．
故答案為：（1）相同條件下，氧氣的密度比空氣的略大；（2）7.5；（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（4）過(guò)濾．

點(diǎn)評(píng) 氣體的制取是初中重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)之一，既是難重點(diǎn)，又是考查熱點(diǎn)，掌握反應(yīng)原理，明確裝置的選擇依據(jù)、氣體的檢驗(yàn)、驗(yàn)滿、收集方法，了解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)是解決該類問(wèn)題的關(guān)鍵．