Question

5．我縣一所初中的化學興趣小組的同學利用如圖所示裝置進行利用分解高錳酸鉀制取氧
氣的實驗，試完成下列問題：
（1）通過初中化學的學習，我們知道通過多種途徑可制取氧氣，請在D、E兩處填上制取氧氣的其它方法；
A、分解過氧化氫
B、加熱分解高錳酸鉀
C、電解水
D、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物
E、分離液態空氣
（2）圖中裝置有3處明顯的不足；
（3）氧氣收集完成后，測得其純度明顯偏低，原因可能是CD（填字母，可多選）；
A．高錳酸鉀中混入了二氧化錳
B．收集前，集氣瓶中未注滿水
C．收集后，集氣瓶中仍有少量水
D．未見氣泡連續均勻冒出時就開始收集
（4）將12g高錳酸鉀加熱一段時間后，稱得剩余固體的質量為11.36g．試計算：
①產生氧氣的質量；
②剩余高錳酸鉀的質量．

Answer 1

分析 （1）根據所學知識可以制取氧氣的方法進行分析；
（2）根據制取氣體的發生裝置中導管不能伸的太長，不利于氣體的導出，加熱固體藥品時試管口應向下傾斜，防止冷凝水倒流入試管底部，引起試管炸裂，加熱高錳酸鉀制取氧氣，試管口應放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管進行分析；
（3）根據高錳酸鉀制取氧氣，排水法收集的氧氣純度低，可能是收集時刻過早，也可能是集氣瓶沒有裝滿水進行分析；
（4）①根據質量守恒定律計算生成氧氣的質量；
②根據氧氣的質量計算消耗高錳酸鉀的質量，然后計算剩余高錳酸鉀的質量．

解答 解：（1）通過學習可知：制取氧氣的方法還有分離液態空氣，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物等；
（2）制取氣體的發生裝置中導管不能伸的太長，不利于氣體的導出，加熱固體藥品時試管口應向下傾斜，防止冷凝水倒流入試管底部，引起試管炸裂，加熱高錳酸鉀制取氧氣，試管口應放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管，所以圖中裝置有3處明顯的不足；
（3）高錳酸鉀制取氧氣，排水法收集的氧氣純度低，可能是收集時刻過早，也可能是集氣瓶沒有裝滿水，故選：CD；
（4）①生成氧氣的質量為：12g-11.36g=0.64g；
②消耗高錳酸鉀的質量為x，
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                   32
  x                  0.64g
   $\frac{316}{x}$=$\frac{32}{0.64g}$
   x=6.32g
所以剩余高錳酸鉀的質量為：12g-6.32g=5.68g．
故答案為：（1）分離液態空氣，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物；
（2）3；
（3）CD；
（4）①0.64g；
②5.68g．

點評 本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．