Question

驗室常用于制取氧氣的方法有：a、加熱氯酸鉀晶體和二氧化錳粉末；b、加熱高錳酸鉀固體；c、用二氧化錳粉末作催化劑使過氧化氫溶液分解產生水和氧氣．

（1）請仔細分析裝置A的特點，推測其所用的制氧氣的方法是

b

 （填a、b或c），寫出這個反應的化學方程式

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
采用方法c制取氧氣應該選用裝置

B

（填“A”或“B”）．寫出這個反應的化學方程式

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（2）利用裝置A制氧氣，在結束實驗時要先撤離導管出水面，再熄滅酒精燈，其目的是

防止水槽中水倒吸，引起試管破

；利用裝置B制氧氣時，儀器③的下端要插入液面以下，其目的是

防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出

．
（3）中國登山協會為了紀念我國首次攀登珠穆朗瑪峰成功50周年，再次組織攀登珠峰活動．阿旺扎西等一行登山運動員再次成功登頂．假如每名運動員沖項時消耗自帶的液氧4.8kg．求：
a.4.8kg氧在標準狀況下的體積是多少升？（標準狀況下，氧氣的密度為1.43g/L）
b．若在實驗室中用高錳酸鉀為原料制取相同質量的氧氣，需要多少千克高錳酸鉀？

Answer 1

分析：（1）根據加熱高錳酸鉀制取氧氣時，不要忘掉在試管口處放上一團松軟的棉花，以免高錳酸鉀小顆粒進入導氣管，堵塞導氣管進行分析裝置圖；根據書寫化學方程式的步驟：寫配注等，正確寫出反應方程式即可；用二氧化錳粉末作催化劑使過氧化氫溶液在常溫下就能分解產生水和氧氣，發生裝置為“固液常溫型”；根據書寫化學方程式的步驟書寫；
（2）根據用排水法收集氧氣實驗操作的注意事項：實驗結束時，先把導氣管從水槽中取出，再移走酒精燈，防止水倒流入試管底部炸裂試管解答；根據在“固液常溫型”的裝置中，長頸漏斗的下端管口應浸在液面下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；
（3）根據密度公式進行計算即可；根據高錳酸鉀分解的化學方程式和所需氧氣的質量，列出比例式，就可計算出需要高錳酸鉀的質量．

解答：解：（1）根據加熱高錳酸鉀制取氧氣時，要在試管口處放上一團松軟的棉花，以免高錳酸鉀小顆粒進入導氣管，堵塞導氣管，因此依據裝置A的特點，推測其所用的制氧氣的方法是b；該反應的化學方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；用二氧化錳粉末作催化劑使過氧化氫溶液在常溫下就能分解產生水和氧氣；所以發生裝置為“固液常溫型”故選裝置B；反應方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：b； 2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；B；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）根據用排水法收集氧氣實驗操作的注意事項：實驗結束時，先把導氣管從水槽中取出，再移走酒精燈，防止水倒流入試管底部炸裂試管；根據在“固液常溫型”的裝置中，長頸漏斗的下端管口應浸在液面下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；
故答案為：防止水槽中水倒吸，引起試管破；防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；
（3）4.8kg氧氣在標準狀況下的體積為：

4.8kg×1000g/kg

1.43g/L

=3356.6L；
設需要高錳酸鉀的質量為x，則
2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                   32
x                   4.8kg
∴

316

32

=

x

4.8kg

解之得：x=47.4kg；
答：這些氧氣在標準狀況下的體積是3356.6L；需要高錳酸鉀的質量為47.4kg．

點評：熟記氧氣的實驗室制取原理和氧氣的溶解性、密度等；熟悉常見儀器的用途、基本的實驗操作及注意事項等等，方能正確解答．