Question

15．如圖1所示四種途徑都可以得到氧氣：

（1）寫出實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)甲、乙兩種途徑制取
氧氣的化學(xué)方程式：
甲2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；乙2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要方向之一．你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，甲（填“甲”“乙”或“丙”）途徑更體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化追求．
（3）某同學(xué)用如圖2所示的裝置粗略地測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，圖中燒杯上方玻璃管（預(yù)先固定好）中部有一可左右滑動(dòng)的活塞，活塞左端內(nèi)密封有空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣連通，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前活塞處在刻度5cm處．（已知：白磷著火點(diǎn)為40℃左右）
①向燒杯內(nèi)放入適量的水與生石灰反應(yīng)，目的是產(chǎn)生熱量；
②可觀察到玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是：
白磷（足量）燃燒，生成大量的白煙；
活塞向右或先右后左（選填“左”或“右”）移動(dòng)；
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束到常溫后，活塞應(yīng)停在約4cm處，據(jù)此可得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式的書(shū)寫方法考慮；工業(yè)上通常采用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣；
（2）根據(jù)節(jié)約能源操作簡(jiǎn)單不污染幾個(gè)方面考慮；
（3）①根據(jù)石灰水反應(yīng)放熱分析；
②根據(jù)白磷燃燒和玻璃管內(nèi)氧氣被消耗分析；
③根據(jù)氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)分析解答．

解答 解：（1）反應(yīng)物是過(guò)氧化氫，生成物是水和氧氣；高錳酸鉀在受熱的條件下分解成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)；
故方程式分別為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）氯酸鉀和高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，浪費(fèi)能源還污染了環(huán)境；過(guò)氧化氫制取氧氣，不需要加熱，操作簡(jiǎn)單節(jié)省了能源，不污染環(huán)境；故填：甲；
（3）①向燒杯內(nèi)加入適量水，與生石灰反應(yīng)的目的是產(chǎn)生熱量，達(dá)到白磷的著火點(diǎn)；
②玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是：白磷燃燒；活塞向左移動(dòng)．
（3）白磷燃燒時(shí)，放出大量的熱，生成大量的白煙，使玻璃管內(nèi)氣體的溫度升高，氣體膨脹，因此會(huì)推動(dòng)活塞向右移動(dòng)．
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，由于反應(yīng)消耗了氧氣，在加上恢復(fù)常溫后氣體冷縮會(huì)原來(lái)的體積，致使玻璃管內(nèi)的氣壓小于外界的大氣壓，活塞會(huì)在壓力差的作用下向左移動(dòng)；反應(yīng)結(jié)束，恢復(fù)到室溫后，活塞應(yīng)停在約4cm處．據(jù)此可得出的結(jié)論是：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
故答案為：①產(chǎn)生熱量； ②燃燒，生成大量的白煙； 右或先右后左；③4；氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查氧氣的制取原理及用白磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度中等，要熟練掌握相關(guān)的知識(shí)和原理是解題的關(guān)鍵．