Question

【題目】某興趣小組同學對實驗室制取氧氣的若干問題進行如下探究。

【問題一】實驗室制取氧氣的原料的選擇

在 KClO3、H2O、H2O2、NaCl 這些物質(zhì)中尋找到制取氧氣的原料，肯定不能作為原料的物質(zhì)是________，

說出你的判斷依據(jù)____________________________________________。

【問題二】設(shè)計實驗發(fā)生裝置和收集裝置

以下是實驗室制取氣體可能用到的裝置：

(1)寫出編號儀器的名稱①__________；②____________。

(2)實驗室用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取并收集較純凈的氧氣，可選擇的裝置組合為____________

(填字母)；反應(yīng)前后，二氧化錳在固體混合物中質(zhì)量分數(shù)是________(“不變”或“變大”或“變小”)。

(3)為了得到穩(wěn)定的氣流，實驗室用過氧化氫溶液制氧氣時應(yīng)選擇________(填字母)組合成發(fā)生裝置。反應(yīng)的化學方程式為_____________________，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是________。

(4)某同學用 C 裝置收集的氣體中混有空氣，導(dǎo)致這一結(jié)果可能的原因是______________(寫出一種即可)；實驗結(jié)束后，應(yīng)先進行的操作是________。

甲．熄滅酒精燈 乙.導(dǎo)管從水槽中取出 丙.松開鐵夾，移走試管

(5)若用D 裝置收集氧氣時，導(dǎo)管伸入到集氣瓶底部的原因是___________，如用下圖所示裝置收集該氣體，氣體由_________端(填“a”或“b”)通往。

【問題三】計算制取一定量的氧氣所需原料的量現(xiàn)要得到 19.2g 氧氣，理論上需要分解______mol 的氯酸鉀？(寫出計算過程)

【進行分析與比較】

比較用過氧化氫和用氯酸鉀制取氧氣的方法，兩者的共同點是________(填序號)

I.發(fā)生裝置相同 II. 都可用二氧化錳作催化劑

III.反應(yīng)的基本類型相同 VI. 完全反應(yīng)后剩余固體成分相同

Answer 1

【答案】 NaCl NaCl 中不含氧元素 集氣瓶 長頸漏斗 A、F、C 變大 H、B 略 分解反應(yīng) 集氣瓶未裝滿水而留有氣泡或未等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集 乙 氧氣密度比空氣大，氧氣先進入集氣瓶底部，再將瓶內(nèi)空氣向上排出 a 0.4mol II、III

【解析】【問題一】實驗室制取氧氣的原料的選擇在KClO3、H2O、H2O2、NaCl這些物質(zhì)中尋找制取氧氣的原料，肯定不能作為分解反應(yīng)原料的物質(zhì)是NaCl，因為根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應(yīng)前后元素的種類不變，NaCl不含氧元素，所以不能用來制取氧氣；【問題二】(1)據(jù)圖可知儀器的名稱①是集氣瓶；②是長頸漏斗；(2) 如果用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣就需要加熱，發(fā)生裝置選A；其中二氧化錳起催化作用，質(zhì)量在反應(yīng)前后不變，但反應(yīng)后固體的質(zhì)量會變小，反應(yīng)前后，二氧化錳在固體混合物中質(zhì)量分數(shù)變大；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈；(3) 如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率，可用H、B組合；過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑，屬于分解反應(yīng)；(4) 用排水收集的氣體中混有空氣，導(dǎo)致這一結(jié)果可能的原因是：集氣瓶未裝滿水而留有氣泡或未等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集；實驗結(jié)束后，為了防止水槽中的水倒流炸裂試管，應(yīng)先導(dǎo)管從水槽中取出，再熄滅酒精燈；(5) 若用向上排空氣法收集氧氣時，導(dǎo)管伸入到集氣瓶底部的原因是：氧氣密度比空氣大，氧氣先進入集氣瓶底部，再將瓶內(nèi)空氣向上排出；氧氣密度比空氣大，應(yīng)從a端進入；【問題三】設(shè)反應(yīng)的氯酸鉀的物質(zhì)的量為x，19.2g氧氣的物質(zhì)的量為：19.2g÷32g/mol=0.6mol，

2KClO32KCl+3O2↑

2 3

x 0.6mol

x=0.4mol

答：消耗了0.4mol氯酸鉀；

【進行分析與比較】根據(jù)發(fā)生裝置的特點以及反應(yīng)原理可知：都可用二氧化錳作催化劑，反應(yīng)的基本類型相同。