Question

有多種途徑可以制取氧氣．如：
A．電解水    B．分離空氣   C．加熱高錳酸鉀   D．分解過氧化氫
（1）請寫出另一種制取氧氣的方法

 

，化學方程式為

 

．
（2）若用如圖1所示裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣：寫出加熱高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式：

 

；
寫出標號儀器的名稱：①

 

②

 

實驗結束，停止加熱時要先把導管移出水面，其理由是

 

，此時發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成了淺紫紅色，你認為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是

 

．
（3）若分解過氧化氫制取氧氣，供選用的裝置如圖2：

要得到平穩(wěn)的氧氣流，應選用的發(fā)生裝置是

 

（選填“甲”或“乙”）；若將丙裝置裝滿水來收集氧氣，此時氧氣應從

 

（選填“a”或“b”）口進入．
（4）稱取12.5g石灰石（主要成份是CaCO₃，雜質不參加反應）放入燒杯中，向其中加入50g稀鹽酸，二者恰好完全反應．反應結束稱量燒杯中剩余物質的總質量為58.1g（不包括 燒杯的質量，且氣體的溶解忽略不計）．試計算石灰石中雜質的質量分數(shù)．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,制取氧氣的操作步驟和注意點,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：有關化學方程式的計算,常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）根據(jù)常見的制取氧氣的方法分析；
（2）根據(jù)加熱高錳酸鉀制氧氣的反應原理書寫方程式；根據(jù)常見儀器的名稱分析；根據(jù)實驗室制取氧氣的注意事項分析；
（3）根據(jù)反應物的狀態(tài)是固體和液體，反應條件是常溫，注射器的作用原理選擇發(fā)生裝置；根據(jù)氧氣密度小于水的密度和難溶于水的性質選擇選擇進口．
（4）根據(jù)質量守恒定律，反應前后減少的質量為二氧化碳的質量，利用碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式，根據(jù)二氧化碳的質量可求出碳酸鈣的質量，進而可求樣品中雜質的質量，即可求出石灰石中雜質的質量分數(shù)．

解答：解：
（1）除了以上方法以外，還可以選擇加熱氯酸鉀制氧氣，方程式為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣的反應方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；根據(jù)根據(jù)常用儀器的名稱和用途，則①、②所示儀器的名稱分別為：①試管②集氣瓶；停止加熱時，要先把導管從水槽中拿出，目的是：防止因熄滅酒精燈而引起試管內溫度降低，導致試管內壓強驟然減小，水槽中的水沿導管進入試管，使試管炸裂；加熱高錳酸鉀制氧氣，要在試管口塞棉團，目的是：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管；
（3）反應物的狀態(tài)是固體和液體，反應條件是常溫．是固液常溫下的反應，另外液體藥品在注射器中可以控制液體的量，反應的速度，我們可以選用甲作為發(fā)生裝置；若F裝置瓶中裝滿水，欲收集氧氣，則氣體應從b端進入；
（4）解：依據(jù)質量守恒定律可知生成CO₂的質量為：12.5g+50 g-58.1g=4.4g
設石灰石中CaCO₃的質量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
x                 4.4g
  

100

x

=

44

4.4g

   x=10g
所以樣品中雜質的質量是12.5g-10g=2.5g
石灰石中雜質的質量分數(shù)為：

2.5g

12.5g

×100%=20%
答：石灰石中雜質的質量分數(shù)為20%．
故答案為：
（1）加熱氯酸鉀；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
①試管②集氣瓶； 防止因熄滅酒精燈而引起試管內溫度降低，導致試管內壓強驟然減小，水槽中的水沿導管進入試管，使試管炸裂； 試管口沒有塞棉花團，高錳酸鉀粉末濺入玻璃導管內；
（3）甲；b；
（4）20%．

點評：該題考查了實驗室制取氧氣的原理、方法、裝置的選擇，屬于基礎性的綜合題，有利于學生掌握實驗基礎知識．