实验室用分解高锰酸钾的方法制取氧气。用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是。现有下图所示的仪器，要制备并收集氧气，还需要补充的一种仪器是。实

题文

（6分）实验室用分解高锰酸钾的方法制取氧气。
（1）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是                       。
（2）现有下图所示的仪器，要制备并收集氧气，还需要补充的一种仪器是      。



（3）实验开始前如图所示检查装置气密性，检查气密性的方法是___________，说明气密性良好。



（4）分解过氧化氢溶液也可制得氧气。34g过氧化氢中氧元素的质量m₁=       g，34g过氧化氢完全
分解后，放出氧气的质量m₂=       g 。
请回答，根据质量守恒定律，m₁-m₂表示的是____________________ 的质量。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）2KMnO₄     K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ （2） 酒精灯
（3）用手握住试管如果导气管口有气泡冒出，松开手后导气管中有一段水柱
（4）32     16     水中氧元素的质量

解析

（1）用高锰酸钾加热制氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰，故反应的化学方程式为2KMnO₄     K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑。
（2）用加热高锰酸钾的方法制氧气时，由于反应物的状态是固态，反应条件是加热，故应选用“固-固加热型”的发生装置，所以应用的仪器有：试管、铁架台、合适的带橡皮塞的导气管、酒精灯；根据所提供的仪器可知是用排水法收集氧气，所以应用的仪器有：水槽、集气瓶、玻璃片，故还需补充酒精灯。
（3）检查气密性的方法是，把导管的一端浸入水中，两手紧握试管外壁，由于试管内的空气会受热膨胀，如果装置气密性良好，则试管内气体压强会增大，故会看到导管口有气泡冒出；手松开后，试管内的温度降低，气体遇冷收缩，气体压强减小，在外界大气压的作用下，水会被压入导管，故会看到导管口出现一段水柱。
（4）过氧化氢中氧元素的质量=过氧化氢的质量×过氧化氢中氧元素的质量分数，故34g过氧化氢中氧元素的质量m₁=34g×

=32g；
利用过氧化氢制氧气的化学方程式，根据过氧化氢的质量，以及氧化氢与氧气的质量比，可求出氧气的质量。则有
2H₂O₂

2H₂O+O₂↑
68          32
34g         m₂
68：34g =32：m₂
解得m₂=16g
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，结合化学方程式可看出，过氧化氢中氧元素的质量=水中氧元素的质量+氧气的质量，所以m₁-m₂表示的是水中氧元素的质量。
点评：熟练掌握实验室中制取气体的两套发生装置，能够根据反应物的状态和反应条件来选择合适的发生装置，能够根据气体的密度和水溶性来选择合适的收集方法，是解此类题的关键。另外，关于化学式和化学方程式的计算，同学们要在平时的学习中，多加强训练。

考点

据考高分专家说，试题“（6分）实验室用分解高锰酸钾的方法制取氧.....”主要考查你对 [氧气的制取和收集 ]考点的理解。

氧气的制取和收集

氧气的制取是初中化学的重点，也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识，而且要触类旁通，逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。

实验室制取收集氧气：

过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H₂O₂

2H₂O+O₂↑2KMnO₄

K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑发生装置固液常温型


固体加热型


收集装置氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集


整体装置图



操作步骤①检查装置气密性
②再锥形瓶中装入二氧化锰
③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来）
④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液
⑤收集氧气
①检查装置气密性
②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)
③将试管固定在铁架台上
④点燃酒精灯，预热后加热试管
⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体
⑥收集完毕，先将导管移出水面
⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 注意事项①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。
②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。
③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。
④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。