Question

5．我縣一所初中的化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行利用分解高錳酸鉀制取氧
氣的實驗，試完成下列問題：
（1）通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們知道通過多種途徑可制取氧氣，請在D、E兩處填上制取氧氣的其它方法；
A、分解過氧化氫
B、加熱分解高錳酸鉀
C、電解水
D、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物
E、分離液態(tài)空氣
（2）圖中裝置有3處明顯的不足；
（3）氧氣收集完成后，測得其純度明顯偏低，原因可能是CD（填字母，可多選）；
A．高錳酸鉀中混入了二氧化錳
B．收集前，集氣瓶中未注滿水
C．收集后，集氣瓶中仍有少量水
D．未見氣泡連續(xù)均勻冒出時就開始收集
（4）將12g高錳酸鉀加熱一段時間后，稱得剩余固體的質(zhì)量為11.36g．試計算：
①產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量；
②剩余高錳酸鉀的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)所學(xué)知識可以制取氧氣的方法進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)制取氣體的發(fā)生裝置中導(dǎo)管不能伸的太長，不利于氣體的導(dǎo)出，加熱固體藥品時試管口應(yīng)向下傾斜，防止冷凝水倒流入試管底部，引起試管炸裂，加熱高錳酸鉀制取氧氣，試管口應(yīng)放一團(tuán)棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣，排水法收集的氧氣純度低，可能是收集時刻過早，也可能是集氣瓶沒有裝滿水進(jìn)行分析；
（4）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算生成氧氣的質(zhì)量；
②根據(jù)氧氣的質(zhì)量計算消耗高錳酸鉀的質(zhì)量，然后計算剩余高錳酸鉀的質(zhì)量．

解答 解：（1）通過學(xué)習(xí)可知：制取氧氣的方法還有分離液態(tài)空氣，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物等；
（2）制取氣體的發(fā)生裝置中導(dǎo)管不能伸的太長，不利于氣體的導(dǎo)出，加熱固體藥品時試管口應(yīng)向下傾斜，防止冷凝水倒流入試管底部，引起試管炸裂，加熱高錳酸鉀制取氧氣，試管口應(yīng)放一團(tuán)棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，所以圖中裝置有3處明顯的不足；
（3）高錳酸鉀制取氧氣，排水法收集的氧氣純度低，可能是收集時刻過早，也可能是集氣瓶沒有裝滿水，故選：CD；
（4）①生成氧氣的質(zhì)量為：12g-11.36g=0.64g；
②消耗高錳酸鉀的質(zhì)量為x，
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                   32
  x                  0.64g
   $\frac{316}{x}$=$\frac{32}{0.64g}$
   x=6.32g
所以剩余高錳酸鉀的質(zhì)量為：12g-6.32g=5.68g．
故答案為：（1）分離液態(tài)空氣，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物；
（2）3；
（3）CD；
（4）①0.64g；
②5.68g．

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．