Question

某化學(xué)興趣小組通過課內(nèi)和課外學(xué)習(xí)了有關(guān)氧氣的知識(shí)：
（1）工業(yè)上主要用分離液態(tài)空氣的方法制氧氣，所利用的原理是

氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同

．
也可對(duì)水進(jìn)行通電得到氧氣，該反應(yīng)用化學(xué)式可以表示為

2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑

．
這兩種方法相比較而言

后

者（填”前”或”后”）耗能較多，前者的變化是

物理

變化（填”物理”或”化學(xué)”）．
（2）實(shí)驗(yàn)室中可以用氯酸鉀或雙氧水制取氧氣．用化學(xué)式表示這兩個(gè)反應(yīng)
①

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂ ↑

②

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑

（3）興趣小組的同學(xué)為了研究氧氣的化學(xué)性質(zhì)，現(xiàn)在準(zhǔn)備用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，并完成鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)，

a．他們所選的制取氧氣的發(fā)生裝置為（填序號(hào)，下同）

A

；
b．若要使收集到的氧氣比較純凈（不含氮?dú)猓�，最好選用

C

；
c．正確的實(shí)驗(yàn)步驟為（填序號(hào)）

⑤⑦⑥④③②①

①熄滅酒精燈 ②從水槽中取出導(dǎo)管 ③用排水法收集氣體 ④點(diǎn)燃酒精燈
⑤從下至上，從左至右連接儀器  ⑥裝藥品  ⑦檢查裝置的氣密性
d．通過實(shí)驗(yàn)他們發(fā)現(xiàn)鐵絲在純氧中能夠燃燒，用化學(xué)方程式表示該反應(yīng)：

3Fe+2O₂

點(diǎn)燃  .

Fe₃O₄

現(xiàn)象是：

劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體

．
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，他們發(fā)現(xiàn)集氣瓶底部被炸裂而出現(xiàn)了一道裂痕，請(qǐng)你幫助他們分析原因：

集氣瓶的底部沒有放少量水或細(xì)沙

．

Answer 1

分析：（1）工業(yè)上主要用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣，是利用了氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同；水通電生成氫氣和氧氣，據(jù)此書寫方程式；然后依據(jù)兩種制取氧氣的方法進(jìn)行分析解答；
（2）根據(jù)氯酸鉀和雙氧水制取氧氣的反應(yīng)原理書寫方程式；
（3）a、用高錳酸鉀制取氧氣的裝置為“固體加熱型”，據(jù)此進(jìn)行選擇；
b、若要使收集到的氧氣比較純凈，應(yīng)用排水法收集；
c、根據(jù)加熱分解高錳酸鉀制氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟：連→查→裝→定→點(diǎn)→收→移→熄，進(jìn)行解答；
d、根據(jù)鐵絲在純氧中燃燒的反應(yīng)原理書寫化學(xué)方程式；并根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象和注意事項(xiàng)分析解題．

解答：解：（1）工業(yè)上使用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣，是利用了氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)低，從而將氧氣分離出來(lái)；水在通電的情況下生成氫氣和氧氣，相比較而言電解水要消耗電能，耗能較多；分離液態(tài)空氣過程中無(wú)新物質(zhì)生成，故屬于物理變化；
故答案為：氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同； 2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；    后；   物理．
（2）氯酸鉀在加熱、二氧化錳作催化劑的條件下生成氯化鉀和氧氣，雙氧水在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣；
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂ ↑；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑（方程式不分先后）；
（3）a、用高錳酸鉀制取氧氣的裝置為“固體加熱型”，所以選擇發(fā)生裝置A；
b、若要使收集到的氧氣比較純凈，應(yīng)用排水法收集；
c、根據(jù)加熱分解高錳酸鉀制氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟：連→查→裝→定→點(diǎn)→收→移→熄，可知正確的實(shí)驗(yàn)步驟為：⑤⑦⑥④③②①；
d、鐵絲在純氧中燃燒生成四氧化三鐵；反應(yīng)時(shí)放出熱量，劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體；在實(shí)驗(yàn)時(shí)要在集氣瓶底預(yù)先鋪上一層細(xì)沙或少量的水，防止生成的高溫熔融物落下來(lái)炸裂集氣瓶；
故答案為：
a．A；   
b．C；  
c．⑦⑥⑤④③②①；
d．3Fe+2O₂

點(diǎn)燃  .

Fe₃O₄；劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體；  集氣瓶的底部沒有放少量水或細(xì)沙．

點(diǎn)評(píng)：本題較綜合的考查了氧氣的工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室制法的相關(guān)知識(shí)，及鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，能很好的考查出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用．