Question

17．實驗室用H₂O₂溶液和MnO₂固體混合制取O₂，回答下列問題：

（1）小明設(shè)計了如圖所示的制取裝置，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，裝置中用注射器代替長頸漏斗的優(yōu)點是可控制反應(yīng)速率（答出一點即可）
（2）同組的小剛想從反應(yīng)后的混合物中分離出MnO₂固體，其主要操作是過濾，此操作中必須用到的玻璃儀器是漏斗、燒杯和玻璃棒
（3）實驗室還可以利用上述裝置，以氯酸鉀為原料制備氧氣，反應(yīng)如下：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，請你簡述從該反應(yīng)后的固體剩余物中回收MnO₂的主要操作步驟：溶解、過濾、洗滌、干燥．

Answer 1

分析 （1）寫出利用固體與液體反應(yīng)不需要加熱的發(fā)生裝置制取氧氣的反應(yīng)原理的化學(xué)方程式；對比長頸漏斗與注射器的不同作用，說明替代后的優(yōu)點；
（2）反應(yīng)后的混合合為水與二氧化錳形成的固體與液體的混合物，從液體中分離固體可采取過濾操作；過濾中需要使用的儀器有鐵架臺、漏斗、燒杯、玻璃棒．
（3）回收MnO₂的主要操作步驟是溶解、過濾、洗滌、干燥．

解答 解：（1）制取裝置適用于固體與液體發(fā)生反應(yīng)且不需要加熱，因此使用該裝置制取氧氣時，應(yīng)選取過氧化氫在二氧化錳催化下分解的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；該裝置把不能控制加入液體用量與速度的長頸漏斗改成注射器，使得液體藥品的加入可以隨意控制；
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；可控制反應(yīng)速率；
（2）過氧化氫分解生成水和氧氣，催化劑二氧化錳反應(yīng)前后不變，因此反應(yīng)后的混合物為二氧化錳和水形成，此時可通過過濾的方法分離出固體二氧化錳；進(jìn)行過濾時需要使用的玻璃儀器有：漏斗、燒杯和玻璃棒；
故答案為：過濾；漏斗、燒杯和玻璃棒
（3）以氯酸鉀為原料制備氧氣時，反應(yīng)后的固體剩余物中回收MnO₂的主要操作步驟是溶解、過濾、洗滌、干燥．因反應(yīng)剩余物中的KCl可溶于水，可以用溶解、過濾除去，然后洗滌、干燥得到MnO₂．
故答案為：溶解、過濾、洗滌、干燥

點評 制取氣體的發(fā)生裝置根據(jù)所使用藥品的狀態(tài)及反應(yīng)條件可分為：固體加熱型和固體與液體反應(yīng)不需要加熱型兩種．