Question

【題目】根據下列裝置圖，回答有關問題：

(1)寫出實驗室用H2O2制取氧氣的化學方程式：_____。

(2)若用高錳酸鉀制取氧氣，可選用的發生裝置是____(填字母序號)。

(3)指出裝置B中的錯誤：____。

(4)實驗室除用裝置C和D收集氧氣外，還可用E裝置收集氧氣。若將E裝置裝滿水來收集該氣體，應從___(填“a”或“b”)端通人氣體。

(5)請計算，制取3.2g氧氣，理論上需要高錳酸鉀的質量為___g；需要質量分數為30%的過氧化氫溶液的質量為____g。

(6)某化學試劑公司報價：高錳酸鉀30.50元/kg，30%的過氧化氫溶液21.70元/kg。請從實驗操作和生產成本兩方面考慮，用_____的方法制取氧氣更好(二氧化錳價格低，耗量少，可忽略不計)。這種方法的主要優點是_____。

Answer 1

【答案】 A 長頸漏斗的下端沒有伸入液面以下 b 31.6 22.7 30%的過氧化氫溶液 制取相同質量的氧氣需要購買過氧化氫溶液比高錳酸鉀的價格低；分解過氧化氫用過氧化氫制取氧氣不需要加熱，操作簡便

【解析】

(1)實驗室用B裝置制取氧氣不需要加熱，是利用過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為；

(2)高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，選擇固固加熱型發生裝置，可選用的發生裝置是A裝置；

(3)如圖所示裝置B中為防止氣體從長頸漏斗逸出，長頸漏斗的下端應伸入液面以下；

(4)如圖所示若將E裝置裝滿水來收集該氣體，應從短管進，應從b端通人氣體

(5) 設制取3.2g氧氣，理論上需要高錳酸鉀的質量為x，需要質量分數為30%的過氧化氫溶液的質量為y，則有：

由解得x=31.6g

由解得y≈22.7g

答：制取3.2g氧氣，理論上需要高錳酸鉀的質量為31.6g；需要質量分數為30%的過氧化氫溶液的質量為22.7g。

(6)由題意高錳酸鉀30.50元/kg，30%的過氧化氫溶液21.70元/kg，結合第（5）問的計算可知，生成等質量的氧氣，消耗高錳酸鉀的質量比30%的過氧化氫溶液的質量大，且高錳酸鉀每千克的單價比30%的過氧化氫溶液每千克的單價高，所以用高錳酸鉀制氧氣的成本更高，另外分解過氧化氫用過氧化氫制取氧氣不需要加熱，操作簡便，故用30%的過氧化氫溶液制取氧氣更好。