Question

2．如圖1所示四種途徑都可以得到氧氣．

（1）寫出實驗室通過乙途徑制取氧氣的化學方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）如圖2為制取某些氣體的裝置圖，用圖1中的乙途徑制取氧氣，可選用的裝置是AD或AE．
（3）工業(yè)上制氧氣，利用如圖1中的途徑丁，其原理是液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同．
（4）如圖3為收集氣體的裝置，若要收集干燥的氧氣應從導管a通入氧氣，若要收集較純凈的氧氣應從導管b通入氧氣．
（5）“綠色化學”是21世紀化學科學發(fā)展的重要方向之一，你認為在中學化學實驗室中，圖1中的甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，甲（填“甲”、“乙”或“丙”）途徑更能體現(xiàn)化學實驗的綠色化追求．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣解答；
（2）根據(jù)制取氣體的反應物狀態(tài)、反應條件、氣體的性質(zhì)可以選擇發(fā)生裝置和收集裝置．
（3）根據(jù)分離液態(tài)空氣法的原理分析：液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同；
（4）根據(jù)氧氣的性質(zhì)分析收集的方法；
（5）根據(jù)節(jié)約能源操作簡單不污染幾個方面考慮．

解答 解：
（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）乙是氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣，實驗室用氯酸鉀取氧氣時需要加熱，屬于固固加熱型，可選用的發(fā)生裝置是A；
氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，氧氣的密度比空氣的大，可以用向上排空法收集；
（3）分離液態(tài)空氣制取氧氣是根據(jù)液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同而分離出氧氣；故答案為：液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同；
（4）如圖3為收集氣體的裝置，若要收集干燥的氧氣，可用用排空氣法收集，氧氣的密度比空氣的大，應從導管a進；若要收集較純凈的氧氣，應該用排水法收集，氧氣的密度比水的密度小，應從導管b進．
（5）高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，浪費能源還污染了環(huán)境，過氧化氫制取氧氣，裝置操作簡單、安全，不需加熱，生成物是水和氧氣，無污染；故答案為：甲．
答案：
（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）AD或AE；
（3）液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同；
（4）a；b；
（5）甲

點評 熟練掌握氧氣的制法，并會熟練書寫反應的方程式，會從裝置、操作、是否加熱、生成物是否有污染等方面比較方案的優(yōu)缺點是解答此類題的關(guān)鍵．