Question

（2004?北碚区）实验室中，常采用分解过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）或加热高锰酸钾的方法制取氧气．

（2004?北碚区）实验室中，常采用分解过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）或加热高锰酸钾的方法制取氧气．（1）写出用上述两种方法分别制取氧气的化学反应方程式：______、______．（2）用过氧化氢分解制取氧气的装置如图所示：图中收集氧气的方法叫做______．可用此方法收集氧气的原因是______（3）用该方法收集氧气时，检验集气瓶中氧气是否集满的方法是______．A．把点燃的木条伸入瓶内 B．把带火星的木条伸人瓶内C．把带火星的木条放在瓶口（4）如果锥形瓶中的反应很剧烈，应该采取的安全措施是______ （填编号）．①减慢液体滴加的速度 ②换用体积较小的锥形瓶 ③加热锥形瓶（5）请计算，制取3.2g氧气，理论上需高锰酸钾的质量为______g；需质量分数为30%过氧化氢溶液的质量为______g．（6）某化学试剂公司报价：高锰酸钾30.50元/kg，30%过氧化氢溶液21.70元/kg．请从实验操作和生产成本两方面考虑，用______方法制取氧气更好（二氧化锰价格低、耗量少，忽略不计）．这种方法的主要优点是______．

Answer 1

（1）过氧化氢制氧气的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，反应条件是二氧化锰作催化剂，用观察法配平即可，氧气后面标上上升符号，高锰酸钾制取氧气的反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，用观察法配平，反应条件是加热，氧气后面标上上升符号；
（2）由于空气从集气瓶口上方被排出，所以这种收集气体的方法是向上排空气法，由于氧气的密度比空气大，所以用这种方法收集；
（3）由于氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条来验满，由于是验证满不满，所以放在瓶口；
（4）反应物接触面积大反应就剧烈，锥形瓶中的反应很剧烈，如果减缓液体滴加的速度，就能控制速度；
（5）设要制取3.2g氧气需要高锰酸钾质量为X，需要过氧化氢质量为Y则：
2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
316                   32
X                     3.2g
根据：

316

32

＝

X

3.2g

解得X=31.6g
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68               32
Y                3.2g
根据：

68

32

＝

Y

3.2g

解得Y=6.8g，所以需质量分数为30%过氧化氢溶液的质量为：

6.8g

30%

=22.7g；
（6）由于过氧化氢制氧气不需加热，操作简单，并且制取相同质量（3.2g）O₂时购买H₂O₂（约0.49元）比KMnO₄（约0.96元）价格低．
故答案为：（1）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（2）向上排空气法；O₂的密度比空气密度略大；
（3）C；
（4）①；
（5）31.6；22.7；
（6）分解过氧化氢；①实验室用H₂O₂制取0₂不需加热②制取相同质量（3.2g）O₂时购买H₂O₂（约0.49元）比KMnO₄（约0.96元）价格低．