Question

13．在學(xué)習(xí)中我們了解到常用制取氧氣的方法有如圖甲所示的四種：

請回答問題：
（1）屬于工業(yè)制取氧氣的方法是（填“甲、乙、丙、丁”）�。�
（2）寫出甲方法制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)，利用如圖乙所示儀器進行實驗（所有裝置的氣密性都已檢查完畢）．
①把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中制取并用排氣法收集氧氣，完成該實驗?zāi)闼�選用的儀器有abdh（填字母）．寫出化學(xué)反應(yīng)的文字表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．這種方法與“把二氧化錳加入盛有過氧化氫溶液的試管中制氧氣”相比有可以得到平穩(wěn)的氧氣流、控制反應(yīng)速率，節(jié)約藥品的優(yōu)點．
②某同學(xué)繼續(xù)探究“紅磚粉末是否也可以作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑？”實驗步驟和現(xiàn)象如下：
a、他分別向兩支試管中加入相同的過氧化氫溶液，向其中一支試管加入一藥匙紅磚粉末，然后將兩支試管中的氣體導(dǎo)出通入水中比較產(chǎn)生氣泡的快慢，發(fā)現(xiàn)加入紅磚粉末的試管中反應(yīng)較快．
b、將反應(yīng)較快的試管內(nèi)固體過濾出來，洗滌、烘干、稱量．
c、用稱量后的固體重復(fù)步驟a的實驗，現(xiàn)象與步驟a完全相同．
試回答：步驟a中他除了選用試管外還用到上面列出的儀器有fgh（填字母）．步驟c的實驗?zāi)康氖亲C明紅磚粉末在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)沒有改變．該學(xué)生認為通過上述實驗已證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，但老師認為該同學(xué)的實驗還缺少一個關(guān)鍵步驟，請指出來實驗開始沒有稱量紅磚粉末的質(zhì)量．
（4）按綠色化學(xué)的要求你認為四種制取氧氣的方法較好的是乙方法．（填“甲、乙、丙、丁”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)工業(yè)制取氧氣的方法是分離液態(tài)空氣進行分析；
（2）根據(jù)高錳酸鉀在加熱的條件下反應(yīng)生成錳酸鉀，二氧化錳和氧氣進行分析；
（3）①根據(jù)緩緩加入雙氧水需要有類似分液漏斗的裝置，需要發(fā)生裝置和收集裝置，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；
②根據(jù)催化劑的概念進行分析；
（4）根據(jù)四種制氧氣的原理進行分析．

解答 解：（1）工業(yè)制取氧氣的方法是分離液態(tài)空氣，故選：��；
（2）高錳酸鉀在加熱的條件下反應(yīng)生成錳酸鉀，二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）①要緩緩加入雙氧水需要有類似分液漏斗的裝置，需要注射器，需要氣體發(fā)生裝置試管，收集裝置集氣瓶以及導(dǎo)氣裝置，所以需要的儀器有：bahd，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，使用注射器添加雙氧水，能控制反應(yīng)的速率，得到平穩(wěn)的氣流，可以隨時停止，有利于節(jié)約藥品；
②兩支試管中的氣體導(dǎo)出通入水中比較產(chǎn)生氣泡的快慢，除了試管還要用到ghf三種儀器；催化劑是在化學(xué)反應(yīng)里能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)，從實驗①中可看出紅磚粉改變了過氧化氫分解的速度，實驗②是用來檢驗紅磚粉在反應(yīng)前后的質(zhì)量有沒有發(fā)生變化，而該同學(xué)只稱量了反應(yīng)后紅磚粉的質(zhì)量，并沒有稱量反應(yīng)前紅磚粉的質(zhì)量，實驗③是用來證明紅磚粉末在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)沒有改變．
（4）氯酸鉀和高錳酸鉀都有大量的附屬產(chǎn)物，工業(yè)制氧需要一定的壓強，需要消耗能量，雙氧水制氧產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境．
故答案為：（1）��；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）①bahd，過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，可以得到平穩(wěn)的氧氣流，能控制反應(yīng)速率，能節(jié)約藥品；
②fgh，證明紅磚粉末在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，實驗開始沒有稱量紅磚粉末的質(zhì)量；
（4）乙．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．