Question

某同學(xué)用圖中裝置制取氧氣，試回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室通過加熱高錳酸鉀制取氧氣時，可選用的發(fā)生裝置是

 

（填字母代號），該裝置需要改進(jìn)的地方是

 

，改進(jìn)的目的是

 

．
所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為

 

，反應(yīng)類型為

 

．若用向上排空氣法收集氧氣則檢驗(yàn)是否收集滿的方法是：

 

．
（2）汽車尾氣中的一氧化氮是一種大氣污染物，它是一種無色無味的氣體，難溶于水，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w．實(shí)驗(yàn)室中制取一氧化氮?dú)怏w應(yīng)選擇的收集裝置是

 

，選擇該裝置的理由是

 

．
（3）工業(yè)上制取氧氣的原理是利用

 

進(jìn)行分離液態(tài)空氣，屬于

 

（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）
（4）化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化就是用綠色化學(xué)的理念和原則來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)工作．從實(shí)現(xiàn)原料和反應(yīng)過程的綠色化考慮，你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，應(yīng)選擇

 

（填“分解過氧化氫”、“加熱高錳酸鉀”或“加熱氯酸鉀”）制氧氣，該化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的工業(yè)制法,氧氣的收集方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，試管口需要放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氧氣有助燃性進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)一氧化氮難溶于水，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，汽化時的溫度就不同，可以控制不同的溫度，將氧氣分離出來進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)各種方法制取氧氣的生成物進(jìn)行分析；
根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進(jìn)行分析．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以選用的發(fā)生裝置是A，該裝置需要改進(jìn)的地方是：試管口需要放一團(tuán)棉花，改進(jìn)的目的是：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，該反應(yīng)滿足分解反應(yīng)一變多的條件，屬于分解反應(yīng)，氧氣有助燃性，所以檢驗(yàn)是否收集滿的方法是：將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿；
（2）一氧化氮難溶于水，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，所以制取一氧化氮?dú)怏w應(yīng)選擇的收集裝置是C，選擇該裝置的理由是：一氧化氮難溶于水，在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)；
（3）物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，汽化時的溫度就不同，可以控制不同的溫度，將氧氣分離出來，所以工業(yè)上制取氧氣的原理是利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離液態(tài)空氣，該反應(yīng)沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；
（4）過氧化氫制取氧氣的生成物是水，高錳酸鉀制取氧氣的生成物是錳酸鉀和二氧化錳，氯酸鉀制取氧氣的生成物是氯化鉀，所以從實(shí)現(xiàn)原料和反應(yīng)過程的綠色化考慮，你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，應(yīng)選擇分解過氧化氫制氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故答案為：（1）A，在試管口放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，分解反應(yīng)，將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿；
（2）C，一氧化氮難溶于水，在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)；
（3）沸點(diǎn)不同，物理變化；
（4）分解過氧化氫，2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．

點(diǎn)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．