Question

（1）实验室中，通过化学反应制取氧气，常常是选择

 

（填“氧化物”或“含氧化合物”）分解得到的．
（2）实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，请回答下列问题：

①反应的化学方程式为

 

．
②写出下列编号仪器的名称a

 

；  b

 

．
③用所给仪器组装用上述反应制氧气的装置，你选择的发生装置为

 

，收集装置为

 

．上述装置选择的依据是

 

（填字母）．
A．属于固固型加热的反应        B．属于固液型不加热的反应
C．制取的气体密度比空气大      D．制取的气体不易溶于水
④若用你C装置收集氧气，如何知道氧气已收集满？

 

．
⑤小芳通过查阅资料得知：氨气（NH₃）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，小芳将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中，观察到的现象是

 

．氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和氮气．请写出氨气与氧化铜反应的化学方程式

 

．
⑥有几位同学一起探究：氯酸钾和二氧化锰混合为多少比例时，产生氧气的速度最快．
实验时用秒表记录时间，计时从加热到收集满一瓶氧气为准，实验所采用的装置是将

 

和

 

组合起来．
下表为二氧化锰与氯酸钾不同质量比时，制取氧气的速度比较

实验序号	二氧化锰与氯酸钾的质量比	用时（秒）
1	6：6	42
2	2.5：5	25
3	2：5	34
4	3：10	65
5	2：10	41

从实验序号2和3数据可以看出，实验序号

 

（填2或3）反应速度最快．通过分析可知，在化学反应中催化剂的用量（填“是”或“不是”）

 

越多越好．
（3）实验结束后，小张同学得到的氧气为0.96g（由得到的体积换算成质量），则生成氧气的物质的量为几摩尔？同时消耗了多少mol氯酸钾？（写出计算过程）

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,氧气的检验和验满,催化剂的特点与催化作用,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）反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
（2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；
氧气的密度比空气大，不易溶于水；
要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
收集气体的方法不同，验满的方法不同；
氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
根据实验现象、数据可以判断实验结论；
（3）根据氧气的质量、摩尔质量可以计算氧气的物质的量，根据化学方程式可以计算反应的氯酸钾的物质的量．

解答：解：（1）实验室中，通过化学反应制取氧气，常常是选择含氧化合物分解得到的．
故填：含氧化合物．
（2）①氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解的化学方程式为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．
故填：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．
②a是分液漏斗，通过分液漏斗可以向锥形瓶中注入液体药品；b是锥形瓶，常用作反应的容器．
故填：分液漏斗；锥形瓶．
③利用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气需要加热，应该用B装置作为发生装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集；
因为是反应物是固体，需要加热，氧气的密度比空气大，不易溶于水，这些是装置选择的依据．
故填：B；C或D；ACD．
④用C装置收集氧气时，检验收集满的方法是：当气泡从集气瓶口处向外逸出时，说明已经收集满．
故填：当气泡从集气瓶口处向外逸出时，说明已经收集满．
⑤将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中时，氨气和水反应生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色，能够观察到集气瓶中充满红色液体；
加热条件下，氨气和氧化铜反应的化学方程式为：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+3H₂O+N₂．
故填：集气瓶中充满红色液体，3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+3H₂O+N₂．
⑥加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气应该用B装置作为发生装置，为了便于观察收集满氧气的时刻，应该用排水法收集氧气，即用C装置收集；
从实验序号2和3数据可以看出，实验序号2反应速度最快，进一步分析可知，在化学反应中催化剂的用量不是越多越好．
故填：2；不是．
（3）解：设反应的氯酸钾的物质的量为x，
0.96g氧气的物质的量为：0.96g÷32g/mol=0.03mol，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，
   2               3
   x             0.03mol

2

3

=

x

0.03mol

，
x=0.02mol，
答：消耗了0.02mol氯酸钾．

点评：本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及仪器的用途、化学方程式的书写、装置选择、根据化学方程式进行计算等知识，计算时要注意规范性和准确性．