Question

有多种途径可以制取氧气．如：
A．电解水    B．分离空气   C．加热高锰酸钾   D．分解过氧化氢
（1）请写出另一种制取氧气的方法

 

，化学方程式为

 

．
（2）若用如图1所示装置加热高锰酸钾制取氧气：写出加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式：

 

；
写出标号仪器的名称：①

 

②

 

实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是

 

，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是

 

．
（3）若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如图2：

要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是

 

（选填“甲”或“乙”）；若将丙装置装满水来收集氧气，此时氧气应从

 

（选填“a”或“b”）口进入．
（4）称取12.5g石灰石（主要成份是CaCO₃，杂质不参加反应）放入烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1g（不包括 烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）．试计算石灰石中杂质的质量分数．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,制取氧气的操作步骤和注意点,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据常见的制取氧气的方法分析；
（2）根据加热高锰酸钾制氧气的反应原理书写方程式；根据常见仪器的名称分析；根据实验室制取氧气的注意事项分析；
（3）根据反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，注射器的作用原理选择发生装置；根据氧气密度小于水的密度和难溶于水的性质选择选择进口．
（4）根据质量守恒定律，反应前后减少的质量为二氧化碳的质量，利用碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，根据二氧化碳的质量可求出碳酸钙的质量，进而可求样品中杂质的质量，即可求出石灰石中杂质的质量分数．

解答：解：
（1）除了以上方法以外，还可以选择加热氯酸钾制氧气，方程式为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）实验室加热高锰酸钾制氧气的反应方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；根据根据常用仪器的名称和用途，则①、②所示仪器的名称分别为：①试管②集气瓶；停止加热时，要先把导管从水槽中拿出，目的是：防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂；加热高锰酸钾制氧气，要在试管口塞棉团，目的是：防止高锰酸钾粉末进入导气管；
（3）反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温．是固液常温下的反应，另外液体药品在注射器中可以控制液体的量，反应的速度，我们可以选用甲作为发生装置；若F装置瓶中装满水，欲收集氧气，则气体应从b端进入；
（4）解：依据质量守恒定律可知生成CO₂的质量为：12.5g+50 g-58.1g=4.4g
设石灰石中CaCO₃的质量为x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
x                 4.4g
  

100

x

=

44

4.4g

   x=10g
所以样品中杂质的质量是12.5g-10g=2.5g
石灰石中杂质的质量分数为：

2.5g

12.5g

×100%=20%
答：石灰石中杂质的质量分数为20%．
故答案为：
（1）加热氯酸钾；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
①试管②集气瓶； 防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂； 试管口没有塞棉花团，高锰酸钾粉末溅入玻璃导管内；
（3）甲；b；
（4）20%．

点评：该题考查了实验室制取氧气的原理、方法、装置的选择，属于基础性的综合题，有利于学生掌握实验基础知识．