Question

實(shí)驗(yàn)室中常采用常溫下分解過(guò)氧化氫（雙氧水）溶液（二氧化錳作催化劑）或加熱高錳酸鉀的方針制取氧氣．
（1）請(qǐng)計(jì)算：制取3.2g氧氣，理論上需高錳酸鉀的質(zhì)量為多少？需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過(guò)氧化氫的質(zhì)量為多少？
（2）某化學(xué)試劑公司報(bào)價(jià)：高錳酸鉀30.50元/kg，30%過(guò)氧化氫溶液21.70元/kg．請(qǐng)你從實(shí)驗(yàn)操作和制取成本兩方面分析并判斷，用哪一種方法制取氧氣更好，這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（二氧化錳價(jià)格低、消耗少、能重復(fù)用，可忽略不計(jì)）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氧氣的質(zhì)量通過(guò)方程式計(jì)算出需高錳酸鉀和過(guò)氧化氫的質(zhì)量；
（2）根據(jù)過(guò)氧化氫制氧氣的裝置和高錳酸鉀制取氧氣的裝置圖的比較考慮，再根據(jù)制取相同質(zhì)量的氧氣需要它們的價(jià)格考慮．

解答：解：（1）設(shè)要制取3.2g氧氣需要高錳酸鉀質(zhì)量為x，需要過(guò)氧化氫質(zhì)量為y
2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                  32
x                   3.2g
根據(jù)：

316

x

=

32

3.2g

解得x=31.6g
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68              32
y              3.2g
根據(jù)：

68

32

=

y

3.2g

解得Y=6.8g，所以需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量為：

6.8g

30%

=22.7g；
（2）由于過(guò)氧化氫制氧氣不需加熱，操作簡(jiǎn)單，并且制取相同質(zhì)量（3.2g）O₂時(shí)購(gòu)買H₂O₂（約0.49元）比KMnO₄（約0.96元）價(jià)格低．
故答案為：（1）理論上需高錳酸鉀的質(zhì)量為31.6g，需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過(guò)氧化氫的質(zhì)量為22.7g；
（2）采用雙氧水制取氧氣效果較好，原因是雙氧水制取氧氣操作簡(jiǎn)單且價(jià)格便宜；

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算的審題是非常關(guān)鍵的，一般是抓住“三找”；即一找化學(xué)反應(yīng)方程式，二找已知量和未知量x，三找用到的相對(duì)質(zhì)量關(guān)系，同時(shí)注意解題步驟和格式．