Question

20．空氣是人類活動必需的自然資源．工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣，實驗室常用物質(zhì)分解的方法制取氧氣．

（1）工業(yè)制氧氣是物理（填“物理”或“化學(xué)”）變化．
（2）裝置中標(biāo)號儀器的名稱是①試管，②集氣瓶．
（3）用氯酸鉀和二氧化錳制取較純凈的氧氣，選用的裝置組合是A（填編號“A”或“B”）和E，收集氧氣最適宜的時刻是氣泡連續(xù)、均勻冒出時，其原因是開始出來的氣體中混有裝置內(nèi)的空氣；反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；其中二氧化錳的作用是催化作用．
（4）實驗室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；反應(yīng)基本類型是分解（填“化合”或“分解”）；若用D裝置收集氧氣，依據(jù)是氧氣密度比空氣大，檢驗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)燃則滿．
（5）學(xué)生做鐵絲在氧氣中燃燒實驗時，有3組實驗沒有成功，可能原因是（寫一點）鐵絲表面的銹未除去（合理均可）；其中有1組實驗時把集氣瓶底炸裂了，原因是集氣瓶中沒有放水或放一層沙子．
（6）學(xué)生做硫在氧氣燃燒實驗時，只取少量硫的原因是防止產(chǎn)生較多的二氧化硫污染環(huán)境．
（7）實驗室用2.45克氯酸鉀和0.8克二氧化錳在一定條件下制取氧氣，理論上可得到氧氣的物質(zhì)的量是多少？（根據(jù)化學(xué)方程式列式計算）

Answer 1

分析 （1）據(jù)是否有新物質(zhì)生成判斷變化類型；
（2）據(jù)常用儀器回答；
（3）加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，并據(jù)排水法收集氧氣注意事項解答；
（4）據(jù)雙氧水分解的反應(yīng)原理和氧氣有助燃性分析解答；
（5）據(jù)鐵絲燃燒實驗注意事項解答；
（6）據(jù)硫燃燒產(chǎn)生的二氧化硫會污染環(huán)境分析解答；
（7）據(jù)氯酸鉀的質(zhì)量可計算出生成氧氣的質(zhì)量，并計算其物質(zhì)的量．

解答 解：（1）工業(yè)制取氧氣采用的是分離液態(tài)空氣的方法，無新物質(zhì)生成，是物理變化；
（2）標(biāo)號儀器分別是試管和集氣瓶；
（3）加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，收集氧氣最適宜的時刻是導(dǎo)管口氣泡連續(xù)、均勻冒出時，因為開始出來的氣體中混有裝置內(nèi)的空氣，會導(dǎo)致收集的氧氣不純；氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，二氧化錳是反應(yīng)的催化劑，起催化作用；
（4）雙氧水在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，反應(yīng)方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；該反應(yīng)由一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)；用D裝置收集氧氣，是因為氧氣的密度比空氣的密度大，驗滿氧氣的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行判斷；
（5）做鐵絲在氧氣中燃燒實驗時，有3組實驗沒有成功，可能是收集的氧氣不純凈、鐵絲表面的銹未除盡、鐵絲太粗、未用火柴引燃等原因造成的；
集氣瓶底炸裂了，可能是集氣瓶底未放水或一些沙子；
（6）硫燃燒產(chǎn)生的二氧化硫會污染環(huán)境，為了減少二氧化硫的排放，取少量硫；
（7）設(shè)理論上可得到氧氣的質(zhì)量為x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245                         96
2.45g                       x
$\frac{245}{96}$=$\frac{2.45g}{x}$
   x=0.96g
則可得到氧氣的物質(zhì)的量是$\frac{0.96g}{32g/mol}$=0.03mol；
故答案為：（1）物理；
（2）試管；集氣瓶；
（3）A； 氣泡連續(xù)、均勻冒出時；   開始出來的氣體中混有裝置內(nèi)的空氣；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；  催化作用；
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑； 分解； 氧氣的密度比空氣大；   將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃則滿；
（5）鐵絲表面的銹未除去 （合理均可）；集氣瓶中沒有放水或放一層沙子；
（6）防止產(chǎn)生較多的二氧化硫污染環(huán)境；
（7）答：可得到氧氣的物質(zhì)的量是0.03mol．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和計算、氧氣的性質(zhì)、驗滿等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．