第2课时 高锰酸钾制氧气、工业制氧气
知识点 1 仪器的连接
1.下列有关仪器连接的描述错误的是 ( )
A.橡胶塞旋进容器口
B.玻璃导管口用水润湿后旋进胶皮管
C.分液漏斗下端玻璃管压进橡胶塞孔中
D.玻璃导管口用水润湿后旋进橡胶塞孔中
2.下列仪器连接的操作中正确的是 ( )
图3-2-7
知识点 2 加热高锰酸钾制取氧气
3.实验室用高锰酸钾(KMnO4)制取纯净氧气(O2)的操作过程中,先后顺序不规范的是 ( )
A.先检查装置的气密性,再加入药品
B.先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯
C.先在铁架台上固定试管,再放置酒精灯
D.先盖上玻璃片,再从水中将集满氧气的集气瓶取出正放在实验桌上
4.加热高锰酸钾制取氧气的过程如图下,请回答下列问题。
(1)连接装置并检查气密性:仪器连接好后,进行气密性检查的方法是 ,如图果装置不漏气,导管口就有 。
(2)装药品后在试管口放一团棉花,作用是 。
(3)组装实验装置时,要根据 的高度将盛有药品的试管固定在铁架台上。欲调整装置中试管的倾斜角度,应调节图3-2-8中的 (填“A”“B”或“C”)旋钮,试管口要略低于试管底部的原因是 。
图3-2-8
(4)点燃酒精灯进行加热,该反应的文字表达式是 。
(5)收集氧气:用排水法收集氧气,当 时开始收集,观察到 ,说明氧气已收 集满,此时应 ,再将集气瓶从水槽中取出。
(6)实验结束后要先 ,再熄灭酒精灯,原因是 。
知识点 3 分解反应
5.下列化学反应中,属于分解反应的是 ( )
A.氢气+氧气水
B.碳酸钙氧化钙+二氧化碳
C.锌+稀硫酸硫酸锌+氢气
D.氢氧化钾+稀盐酸氯化钾+水
知识点 4 工业制取氧气
6.工业制取氧气主要有下列步骤:
图3-2-9
(1)从步骤②可以得出氮气(N2)的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
(2)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)整个过程中涉及的变化是 (填“物理”“化学”或“物理和化学”)变化。
7.如10是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作,其中正确的是 ( )
图3-2-10
8.下列加热高锰酸钾制氧气的部分操作示意图中,正确的是 ( )
图3-2-11
9.某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如12所示。下列关于该过程的说法正确的是 ( )
图3-2-12
A.c代表氧气
B.t2时刻,氧气开始产生
C.t1时刻,高锰酸钾开始分解
D.起催化作用的物质的质量一直保持不变
10.如13是实验室常用的实验仪器与装置,根据所学知识回答下列问题。
图3-2-13
(1)请写出有编号的仪器的名称:① ,② 。
(2)在实验室里,通常用下列方法制氧气:①过氧化氢溶液和二氧化锰混合;②氯酸钾和二氧化锰混合加热;③加热高锰酸钾。写出②反应的文字表达式: 。三种方法中最能体现“节能、环保、低碳”理念的制备方法是 (填序号)。
(3)当用B和D装置制取氧气时,发现水槽中的水变成紫红色,为避免此现象发生,应对该实验装置
作出的一点改动是 。若用D装置收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是 。
(4)用D装置收集一瓶氧气后,将带火星的木条伸入瓶中未见木条复燃,其原因可能是
(写一条)。
(5)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体氯化铵和固体熟石灰的混合物的方法来制备氨气。实验室制取氨气应使用的发生装置和收集装置是 (填字母)。
考|题|展|示
11.[2020·广东] 实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,下列装置组合正确的是 ( )
图3-2-14
A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④
12.[2020·呼和浩特改编] 如15是实验室常用的实验装置,请回答下列问题。
图3-2-15
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可选择的装置组合是 (填字母)。
(3)用A装置制取氧气的文字表达式是 。C和D都可以收集氧气,选择D装置的优点是 。
(4)E装置中水的作用是 。
答案
1.C 2.B
3.C 在向容器中装入药品前检查装置气密性,然后再装入药品;用排水法收集氧气结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂;收集满氧气后,先在水下盖上玻璃片,再从水中拿出集气瓶正放(原因是氧气的密度比空气的大)在桌上。
4.(1)将导管一端伸入水中,用手握住试管 气泡冒出
(2)防止加热时高锰酸钾粉末随氧气进入导管
(3)酒精灯 B 防止产生的水蒸气在试管口冷凝、倒流使试管炸裂
(4)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(5)气泡连续、均匀地冒出 集气瓶口有大气泡冒出时 在水中用玻璃片盖住集气瓶口
(6)把导管移出水面 防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂
5.B
6.(1)低 (2)混合物
(3)物理
7.D 为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,试管口应放一团棉花;氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,图中导管没有伸入集气瓶的底部,不利于空气的排出;检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中;铁丝在氧气中燃烧时,为防止高温熔融物溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙。
8.A 用排水法收集气体,要等气泡连续且均匀放出时再收集,不能加热立即收集,否则收集到的气体不纯;用排水法收集气体,收集满后要在水下用毛玻璃片盖好瓶口;结束时要先把导管从水槽中移出,再停止加热,否则水容易倒吸,使试管炸裂。
9.C 高锰酸钾分解产生的二氧化锰作氯酸钾分解的催化剂。t1时刻,高锰酸钾开始分解生成氧气,t2时刻,氯酸钾开始分解生成氧气;c可以代表氯酸钾受热分解生成氯化钾的质量与时间的关系;二氧化锰是高锰酸钾分解生成的,其质量随高锰酸钾分解逐渐增加。
10.(1)铁架台 集气瓶
(2)氯酸钾氯化钾+氧气 ①
(3)在试管口放一团棉花 防止水倒吸,造成试管炸裂
(4)集气瓶内未充满水(或导管口一出现气泡就收集气体)
(5)BC
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气不需要加热,且反应后产物为水和氧气,因此①最符合题意。(3)高锰酸钾为固体粉末,容易被气体带出,因此需要在试管口放一团棉花进行过滤;气体收集完毕,此时内部温度较高,压强较大,若先熄灭酒精灯,则内部温度降低,压强减小,造成水倒吸,引起试管炸裂。(4)木条未复燃,说明氧气不纯,若集气瓶内未充满水,则残留有空气,造成收集到的氧气不纯,另外若反应刚开始,导管口一出现气泡就进行收集,则气体中也会混入空气,造成收集到的气体不纯。(5)反应物为固体,且需要加热,所以选B作发生装置。氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,所以采用向下排空气法收集。
11.A 根据反应物的状态、反应发生需要的条件、气体的密度和水溶性及特殊要求选择装置。实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,属于固固加热型,适合用装置①作发生装置;氧气的密度比空气略大,不易溶于水,可用装置③或④收集氧气。
12.(1)长颈漏斗
(2)BC(或BD)
(3)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 收集的气体较为纯净
(4)防止生成的高温熔融物溅落,使瓶底炸裂