Question

氧氣的實驗室制取和性質，以及其他有關氧的知識是本學期同學們重點學習的內容，實驗室制取氧氣可選用下列各圖所示裝置：

（1）若用氯酸鉀與二氧化錳加熱制取氧氣，可選用裝置A和C，此反應的符號表達式為

 

，證明氧氣集滿的方法是

 

．
（2）若用高錳酸鉀制取氧氣，可選用裝置A和B，還需要在試管中放一團棉花的原因是

 

．停止加熱時，先將導管移出水面，然后熄滅酒精燈，是為了防止

 

．
（3）如圖所示，取兩根粗細，長度均相同的光亮細鐵絲，將其中一根盤成螺旋狀，在每根鐵絲一端綁上粗銅絲，另一端系一火柴，點燃火柴，待快燃盡時，分別伸入充滿氧氣的集氣瓶中，觀察到乙中鐵絲燃燒比甲中的更劇烈，其原因是

 

，收集上述兩瓶氧氣，最好選用收集裝置中的E，理由是

 

．
（4）碳12原子的質量為1.993×10^-26kg，一種氧原子質量為2.657×10-26kg，碳原子和氧原子構成二氧化碳分子，請計算：
①該氧原子的相對原子重量為多少？（要求：寫出計算過程，且保留小數點后3位，下同）．
②一個二氧化碳分子的實際重量是多少？

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的化學性質,氧氣的收集方法,氧氣的檢驗和驗滿,制取氧氣的操作步驟和注意點,相對原子質量的概念及其計算方法

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）根據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；氧氣能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復燃進行解答；
（2）根據高錳酸鉀制取氧氣的注意事項進行解答；
（3）根據鐵絲盤成螺旋狀增大了與氧氣的接觸面積以及用排水法收集氣體可以在集氣瓶底部留下一部分水以及收集的氧氣較純進行解答；
（4）根據相對原子質量的含義以及二氧化碳分子的構成進行解答．

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，反應的符號表達式為2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；若用裝置D收集氧氣，驗滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經收集滿；故填：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明已經收集滿；
（2）用高錳酸鉀制取氧氣，可選用裝置A和B，還需要在試管中放一團棉花的原因是防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，阻塞導氣管．停止加熱時，先將導管移出水面，然后熄滅酒精燈，是為了防止水倒吸入試管內，使試管炸裂；故填：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，阻塞導氣管；水倒吸入試管內，使試管炸裂；
（3）鐵絲盤成螺旋狀增大了與氧氣的接觸面積，所以乙中鐵絲燃燒比甲中的更劇烈；用排水法收集氣體可以在集氣瓶底部留下一部分水，防止生成的高溫濺落物炸裂瓶底，且收集的氧氣較純，所以收集上述兩瓶氧氣，最好選用收集裝置中的E；故填：鐵絲盤成螺旋狀增大了與氧氣的接觸面積；用排水法收集氣體可以在集氣瓶底部留下一部分水，防止生成的高溫濺落物炸裂瓶底，且收集的氧氣較純；
（4）①氧原子的相對原子質量=

該原子的質量

碳原子的質量× 1 12

=

2.657×10-26kg

1.993×10-26kg× 1 12

=16.006
②一個二氧化碳分子是由1個碳原子和2個氧原子構成的，所以一個二氧化碳分子的實際重量=1.993×10^-26kg+2.657×10^-26kg×2=7.307×10^-26kg
答：①該氧原子的相對原子重量為16.006；
②一個二氧化碳分子的實際重量是7.307×10^-26kg．

點評：本題綜合考查了學生的基本實驗能力，涉及儀器的用途、文字表達式的書寫、裝置選擇、實驗基本操作等知識，只有綜合理解化學知識才能夠正確的解答．