20.實驗室制取氧氣的實踐與研究.
(1)過氧化氫是一種無色透明的無毒液體,過氧化氫溶液俗稱“雙氧水”,具有強氧化性.貯運過氧化氫的試劑箱上最適合粘貼的一張標識是C(從圖中選填字母序號).

(2)過氧化氫溶液常用于實驗室制取氧氣.可供選擇的儀器或裝置如圖2所示.

①若用過氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣,發(fā)生反應(yīng)的表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
檢驗一瓶氣體是氧氣的方法為將帶火星的木條伸入瓶中,若木條能復(fù)燃,說明是氧氣.
如果用C裝置收集氧氣,則氧氣由a端通入(填“a”或“b”).
②加入藥品通常采用“把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量MnO2的反應(yīng)容器中”,優(yōu)點是能獲得平穩(wěn)的氧氣流(或便于控制產(chǎn)生氣體的速率,控制反應(yīng)進程,或防止反應(yīng)過快);
③MnO2可以連續(xù)反應(yīng)使用,理由是二氧化錳是反應(yīng)的催化劑,催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變;
④根據(jù)化學方程式計算獲得的氧氣理論值總是比實際實驗操作收集到氣體的數(shù)值大(若裝置不漏氣且實驗操作正確),原因是液體中溶有一定量的氣體(或在等氣體較純凈收集前散逸一定量的氣體,或有部分氣體滯留在裝置中沒有排出,或排水法收集氣體結(jié)束時先將導(dǎo)管移出水面再停止產(chǎn)生氣體時有一定量的氣體散逸,或在制氣前H2O2有部分已分解,或收集不完全)(說明過程中“氣體的損耗”即可).
(3)若用如圖3所示的裝置制取氧氣,請你寫出一種制取氧氣的表達式氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣或2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑,制取時試管口要略向下傾斜的原因是防止藥品受熱時放出的水蒸氣冷凝后回流到熱的試管底部,炸裂試管等.

分析 (1)過氧化氫溶液俗稱“雙氧水”,具有強氧化性,是一種氧化劑;
(2)①根據(jù)通常情況下,過氧化氫在二氧化錳的催化作用下,分解生成水和氧氣寫出發(fā)生反應(yīng)的表達式即可;根據(jù)氧氣是一種助燃性氣體,能夠使帶火星的木條復(fù)燃進行分析;根據(jù)氧氣的密度比空氣的密度大進行分析;
②過氧化氫溶液緩緩加入可以控制藥品用量,達到控制反應(yīng)速率的目的,使產(chǎn)生的氣流平穩(wěn);
③反應(yīng)中的二氧化錳是反應(yīng)的催化劑,在反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學性質(zhì)不變,仍可以繼續(xù)使用;
④氧氣溶于水、或氧氣沒有完全排出還有部分殘留于反應(yīng)容器中、或排出的氧氣并沒進行完全收集等原因都會造成所收集到的氧氣量小于理論計算值;
(3)根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣寫出反應(yīng)的文字表達式即可;根據(jù)給固體藥品加熱時的注意事項進行分析.

解答 解:(1)過氧化氫溶液俗稱“雙氧水”,是常用的氧化劑;圖C為氧化劑藥品的標識;
故答案為:C;
(2)①通常情況下,過氧化氫在二氧化錳的催化作用下,分解生成水和氧氣;發(fā)生反應(yīng)的文字表達式或符號表達式為:過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;因為氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃,可將帶火星的木條伸入瓶中,若木條能復(fù)燃,說明是氧氣;如果用C裝置收集氧氣,則氧氣由a進入,因為氧氣的密度比空氣的密度大;
②過氧化氫溶液緩緩加入,反應(yīng)速率可以保持相對穩(wěn)定,而得到平穩(wěn)的氣流;也可以通過過氧化氫溶液緩緩加入達到控制反應(yīng)的目的;
③反應(yīng)中的催化劑二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學性質(zhì)均不變,仍可催化過氧化氫的分解;
④反應(yīng)溶液中的水中溶解有一定量的反應(yīng)生成的氧氣,致使收集氣體比理論值偏;為收集到較為純凈的氧氣,待產(chǎn)生的氣體均勻連續(xù)冒出時才開始收集,因此有部分氣體沒有收集;等等;
(3)實驗室常用加熱高錳酸鉀或氯酸鉀的方法制取氧氣,因為裝置的試管口沒有棉花,可用加熱氯酸鉀和二氧化錳的方法來制取氧氣,氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣,發(fā)生反應(yīng)的文字表達式或符號表達式為:氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣或2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;制取氣體時試管口要略向下傾斜的原因是:防止藥品受熱時放出的水蒸氣冷凝后回流到熱的試管底部,炸裂試管等.
故答案為:(1)C;(2)①過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;將帶火星的木條伸入瓶中,若木條能復(fù)燃,說明是氧氣;a;②能獲得平穩(wěn)的氧氣流(或便于控制產(chǎn)生氣體的速率,控制反應(yīng)進程,或防止反應(yīng)過快);③二氧化錳是反應(yīng)的催化劑,催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變;④液體中溶有一定量的氣體(或在等氣體較純凈收集前散逸一定量的氣體,有部分氣體滯留在裝置中沒有排出,排水法收集氣體結(jié)束時先將導(dǎo)管移出水面再停止產(chǎn)生氣體時有一定量的氣體散逸)或在制氣前H2O2有部分已分解,或收集不完全)(說明過程中“氣體的損耗”即可);(3)氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣或2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;防止藥品受熱時放出的水蒸氣冷凝后回流到熱的試管底部,炸裂試管.

點評 本題主要考查了實驗室制取氧氣的方法和注意事項等,發(fā)生裝置據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇,收集裝置據(jù)氣體的密度和溶解性選擇.

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