Question

氧气的实验室制取和性质，以及其他有关氧的知识是本学期同学们重点学习的内容，实验室制取氧气可选用下列各图所示装置：

（1）若用氯酸钾与二氧化锰加热制取氧气，可选用装置A和C，此反应的符号表达式为

 

，证明氧气集满的方法是

 

．
（2）若用高锰酸钾制取氧气，可选用装置A和B，还需要在试管中放一团棉花的原因是

 

．停止加热时，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，是为了防止

 

．
（3）如图所示，取两根粗细，长度均相同的光亮细铁丝，将其中一根盘成螺旋状，在每根铁丝一端绑上粗铜丝，另一端系一火柴，点燃火柴，待快燃尽时，分别伸入充满氧气的集气瓶中，观察到乙中铁丝燃烧比甲中的更剧烈，其原因是

 

，收集上述两瓶氧气，最好选用收集装置中的E，理由是

 

．
（4）碳12原子的质量为1.993×10^-26kg，一种氧原子质量为2.657×10-26kg，碳原子和氧原子构成二氧化碳分子，请计算：
①该氧原子的相对原子重量为多少？（要求：写出计算过程，且保留小数点后3位，下同）．
②一个二氧化碳分子的实际重量是多少？

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的化学性质,氧气的收集方法,氧气的检验和验满,制取氧气的操作步骤和注意点,相对原子质量的概念及其计算方法

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据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；氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃进行解答；
（2）根据高锰酸钾制取氧气的注意事项进行解答；
（3）根据铁丝盘成螺旋状增大了与氧气的接触面积以及用排水法收集气体可以在集气瓶底部留下一部分水以及收集的氧气较纯进行解答；
（4）根据相对原子质量的含义以及二氧化碳分子的构成进行解答．

解答：解：（1）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，反应的符号表达式为2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；若用装置D收集氧气，验满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；故填：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；
（2）用高锰酸钾制取氧气，可选用装置A和B，还需要在试管中放一团棉花的原因是防止高锰酸钾粉末进入导气管，阻塞导气管．停止加热时，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，是为了防止水倒吸入试管内，使试管炸裂；故填：防止高锰酸钾粉末进入导气管，阻塞导气管；水倒吸入试管内，使试管炸裂；
（3）铁丝盘成螺旋状增大了与氧气的接触面积，所以乙中铁丝燃烧比甲中的更剧烈；用排水法收集气体可以在集气瓶底部留下一部分水，防止生成的高温溅落物炸裂瓶底，且收集的氧气较纯，所以收集上述两瓶氧气，最好选用收集装置中的E；故填：铁丝盘成螺旋状增大了与氧气的接触面积；用排水法收集气体可以在集气瓶底部留下一部分水，防止生成的高温溅落物炸裂瓶底，且收集的氧气较纯；
（4）①氧原子的相对原子质量=

该原子的质量

碳原子的质量× 1 12

=

2.657×10-26kg

1.993×10-26kg× 1 12

=16.006
②一个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的，所以一个二氧化碳分子的实际重量=1.993×10^-26kg+2.657×10^-26kg×2=7.307×10^-26kg
答：①该氧原子的相对原子重量为16.006；
②一个二氧化碳分子的实际重量是7.307×10^-26kg．

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、文字表达式的书写、装置选择、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答．