Question

某化學(xué)小組同學(xué)用如圖裝置制取一定量的氧氣．請(qǐng)你參與探究：
（1）圖中反應(yīng)原理為

 

（用化學(xué)方程式表示）．氣體發(fā)生裝置中試管口略向下傾斜的目的是

 

．為防止水槽中冷水倒吸，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先

 

．
（3）計(jì)算7.9g高錳酸鉀（KMnO₄）完全溶解，生成氧氣的質(zhì)量是多少？（根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，寫出計(jì)算過(guò)程）
解：
（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若常溫常壓下，氧氣的密度約為1.4×10^-3g/mL，則理論上產(chǎn)生氧氣體積是

 

mL（結(jié)果保留一位小數(shù)）．實(shí)際操作過(guò)程中，收集到氧氣的體積大于理論值．請(qǐng)分析：實(shí)際收集的氣體的體積偏大的原因是

 

（填標(biāo)號(hào)）．
A．裝置的氣密性不良  B．加熱時(shí)收集到的氣體的體積較大  C．部分氧氣溶于水
（4）小慶同學(xué)認(rèn)為：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，利用高錳酸鉀中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算出7.9g高錳酸鉀中氧元素的質(zhì)量，即為反應(yīng)生成的氧氣的質(zhì)量．請(qǐng)分析：小慶的方法是

 

（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,制取氧氣的操作步驟和注意點(diǎn),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）據(jù)高錳酸鉀正制取氧氣氧氣的反應(yīng)，及注意事項(xiàng)解答；
（2）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（3）據(jù)密度的計(jì)算公式密度=

質(zhì)量

體積

；
（4）據(jù)質(zhì)量守恒定律．

解答：解：（1）據(jù)所給的裝置圖知，圖中反應(yīng)原理為高錳酸鉀加熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氣體發(fā)生裝置中試管口略向下傾斜的目的是防止冷凝水倒流，使試管破裂；為防止水槽中冷水倒吸，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先將導(dǎo)管移出水槽，在移去酒精燈；
（2）解：設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為X
2KMnO₄

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                    32
9 g                    X
x=0.8 g
答：生成氧氣0.8g；
（3）據(jù)密度的計(jì)算公式密度=

質(zhì)量

體積

，理論上產(chǎn)生氧氣體積是0.8g÷=1.4×10^-3g/mL=571.4 mL；實(shí)際收集的氣體的體積偏大的原因：A裝置的氣密性不良，如漏氣，則收集到的氣體應(yīng)比實(shí)際少，體積應(yīng)比實(shí)際的數(shù)值小，故A錯(cuò)誤；B實(shí)際收集的氣體的體積偏大的原因是加熱時(shí)收集到的氣體的體積較大，因溫度升高氣體的體積增大，故B正確；C氧氣為不溶于水的氣體，故C錯(cuò)誤，故選B．
（4）反應(yīng)應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，但高錳酸鉀加熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣的反應(yīng)中，高錳酸鉀中的氧部分生成了氧氣，還有一部分生成了錳酸鉀和二氧化錳，故小慶的方法是錯(cuò)誤的，原因是高錳酸鉀中的氧元素僅部分轉(zhuǎn)化為氧氣．
故答案為：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止冷凝水倒流，使試管破裂；   將導(dǎo)管移出水槽；
（2）解：設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為X
2KMnO₄

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                        32
9 g                       X
x=0.8 g
答：生成氧氣0.8g．
（3）571.4 mL；   B；
（4）錯(cuò)誤；   高錳酸鉀中的氧元素僅部分轉(zhuǎn)化為氧氣．

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法、原理、步驟以及相關(guān)的計(jì)算，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，綜合考察學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．