Question

11．在實驗室常用加熱高錳酸鉀或分解過氧化氫的方法制取氧氣，回答下列問題：
①選擇收集氣體的方法由氣體的反應物的狀態和反應條件決定
②寫出在MnO₂的催化條件下用過氧化氫制氧氣的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
圖中收集氧氣的方法叫向上排空氣法 另外還可用排水法，原因是氧氣不易溶于水
③該方法收集的氧氣是否已滿用帶火星的木條 證明，若出現木條復燃證明氧氣已收集滿．
④如果燒瓶中反應劇烈，應采用的措施是減慢過氧化氫溶液的滴加速度
⑤現將干燥的氯酸鉀與二氧化錳的混合物8克放入大試管中加熱，完全反應后，冷卻剩余固體的總質量為5.6克，根據質量守恒定律可知制得氧氣2.4克，求氯酸鉀的質量和原混合物中二氧化錳的質量分數．

Answer 1

分析 ①根據氣體的發生裝置是由反應物的狀態和反應條件決定的進行分析；
②根據過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進行分析；
根據題中導氣管口向下，說明該方法是向上排空氣法收集氧氣，實驗室還可以用排水法收集，原因是氧氣不易溶于水進行分析；
③根據氧氣有助燃性進行分析；
④根據分液漏斗可以控制液體的滴加速度進行分析；
⑤根據氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，依據質量守恒定律求出氧氣質量，在依據化學方程式計算氯酸鉀的質量．

解答 解：①氣體的發生裝置是由反應物的狀態和反應條件決定的；
②過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
題中導氣管口向下，說明該方法是向上排空氣法收集氧氣，實驗室還可以用排水法收集，原因是氧氣不易溶于水；
③氧氣有助燃性，所以該方法收集的氧氣是否已滿用帶火星的木條證明，若出現木條復燃，證明氧氣已收集滿；
④分液漏斗可以控制液體的滴加速度，所以燒瓶中反應劇烈，應采用的措施是：減慢過氧化氫溶液的滴加速度；
⑤生成氧氣的質量為：8g-5.6g=2.4g，設需要氯酸鉀的質量為x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245             96
 x              2.4g
 $\frac{245}{x}$=$\frac{96}{2.4g}$
  x=6.125g
所以二氧化錳的質量分數為：$\frac{8g-6.125g}{8g}$×100%=23.4%．
故答案為：①反應物的狀態，反應條件；
②2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
向上排空氣法，排水法，氧氣不易溶于水；
③帶火星的木條，木條復燃；
④減慢過氧化氫溶液的滴加速度；
⑤6.125g，23.4%．

點評 本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和有關的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．