Question

13．實驗室用質(zhì)量分數(shù)為15%的雙氧水（H₂O₂）制取氧氣（裝置見圖）時，發(fā)現(xiàn)反應速度太快，氣體不易收集，經(jīng)科學興趣小組研究發(fā)現(xiàn)，制取氧氣時只要取一定質(zhì)量的上述雙氧水，再加入相同質(zhì)量的水進行混合，就能使制氣反應比較平緩，導管口氣流均勻、連續(xù)，易于收集，請回答下列問題：
（1）圖示實驗中采用向上排空氣法收集氧氣，其主要理由是相同條件下，氧氣的密度比空氣的略大．
（2）經(jīng)興趣小組研究發(fā)現(xiàn)，用H₂O₂制取氧氣時，H₂O₂溶液的質(zhì)量分數(shù)最好控制在7.5%左右．
（3）寫出用H₂O₂制取氧氣的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）MnO₂（不溶于水的固體粉末）是H₂O₂制氧氣反應的催化劑，實驗結(jié)束后可采用過濾的方法，予以回收利用．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧氣的性質(zhì)選擇收集方法解答；
（2）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式計算并回答．
（3）根據(jù)過氧化氫制氧氣的反應原理回答．
（4）根據(jù)過氧化氫制氧氣時的殘余物成分、性質(zhì)及過濾的原理和適用范圍回答．

解答 解：（1）圖示實驗中采用向上排空氣法收集氧氣，其主要理由是相同條件下，氧氣的密度比空氣的略大；
（2）設原溶液的質(zhì)量為X
則X×15%=（X+X）×y         
y=7.5%
故H₂O₂溶液的質(zhì)量分數(shù)最好控制在7.5%左右．
（3）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，反應后的殘余物為水和二氧化錳，且二氧化錳不溶解于水，過濾是分離固體與液體的操作，故可通過過濾把二氧化錳分離出來．
故答案為：（1）相同條件下，氧氣的密度比空氣的略大；（2）7.5；（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（4）過濾．

點評 氣體的制取是初中重要的化學實驗之一，既是難重點，又是考查熱點，掌握反應原理，明確裝置的選擇依據(jù)、氣體的檢驗、驗滿、收集方法，了解實驗步驟和注意事項是解決該類問題的關鍵．