Question

（6分）實(shí)驗(yàn)室用分解高錳酸鉀的方法制取氧氣。
（1）用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式是                       。
（2）現(xiàn)有下圖所示的儀器，要制備并收集氧氣，還需要補(bǔ)充的一種儀器是      。

（3）實(shí)驗(yàn)開始前如圖所示檢查裝置氣密性，檢查氣密性的方法是___________，說明氣密性良好。

（4）分解過氧化氫溶液也可制得氧氣。34g過氧化氫中氧元素的質(zhì)量m₁=       g，34g過氧化氫完全
分解后，放出氧氣的質(zhì)量m₂=       g 。
請回答，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，m₁-m₂表示的是____________________ 的質(zhì)量。

Answer 1

（1）2KMnO₄     K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ （2） 酒精燈
（3）用手握住試管如果導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，松開手后導(dǎo)氣管中有一段水柱
（4）32     16     水中氧元素的質(zhì)量

試題分析：（1）用高錳酸鉀加熱制氧氣，同時生成錳酸鉀和二氧化錳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄     K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑。
（2）用加熱高錳酸鉀的方法制氧氣時，由于反應(yīng)物的狀態(tài)是固態(tài)，反應(yīng)條件是加熱，故應(yīng)選用“固-固加熱型”的發(fā)生裝置，所以應(yīng)用的儀器有：試管、鐵架臺、合適的帶橡皮塞的導(dǎo)氣管、酒精燈；根據(jù)所提供的儀器可知是用排水法收集氧氣，所以應(yīng)用的儀器有：水槽、集氣瓶、玻璃片，故還需補(bǔ)充酒精燈。
（3）檢查氣密性的方法是，把導(dǎo)管的一端浸入水中，兩手緊握試管外壁，由于試管內(nèi)的空氣會受熱膨脹，如果裝置氣密性良好，則試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)會增大，故會看到導(dǎo)管口有氣泡冒出；手松開后，試管內(nèi)的溫度降低，氣體遇冷收縮，氣體壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，水會被壓入導(dǎo)管，故會看到導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。
（4）過氧化氫中氧元素的質(zhì)量=過氧化氫的質(zhì)量×過氧化氫中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故34g過氧化氫中氧元素的質(zhì)量m₁=34g×=32g；
利用過氧化氫制氧氣的化學(xué)方程式，根據(jù)過氧化氫的質(zhì)量，以及氧化氫與氧氣的質(zhì)量比，可求出氧氣的質(zhì)量。則有
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68          32
34g         m₂
68：34g =32：m₂
解得m₂=16g
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，結(jié)合化學(xué)方程式可看出，過氧化氫中氧元素的質(zhì)量=水中氧元素的質(zhì)量+氧氣的質(zhì)量，所以m₁-m₂表示的是水中氧元素的質(zhì)量。
點(diǎn)評：熟練掌握實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的兩套發(fā)生裝置，能夠根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來選擇合適的發(fā)生裝置，能夠根據(jù)氣體的密度和水溶性來選擇合適的收集方法，是解此類題的關(guān)鍵。另外，關(guān)于化學(xué)式和化學(xué)方程式的計算，同學(xué)們要在平時的學(xué)習(xí)中，多加強(qiáng)訓(xùn)練。