Dạng V: Bài tập về điều chế oxi A. Lý thuyết & phương pháp giải
1. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
- Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi và kém bền với nhiệt như KMnO4, KClO3, ...
- Thu khí oxi vào lọ hoặc ống nghiệm bằng hai cách:
+ Cách 1: bằng cách đẩy không khí + Cách 2: bằng cách đẩy nước 2. Điều chế oxi trong công nghiệp
Trong công nghiệp, oxi được sản xuất từ không khí (chưng cất phân đoạn không khí lỏng) và từ nước (điện phân nước).
Lưu ý: Phản ứng phân hủy là phản ứng hóa học trong đó một chất sinh ra hai hay nhiều chất mới.
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Tính số gam kali clorat cần thiết để điều chế 33,6g khí oxi.
Hướng dẫn giải
Số mol oxi là: 1,05 mol 2KClO3
to
2KCl + 3O2
0,7 1,05 (mol) Theo phương trình phản ứng ta có:
KClO3
n = 0,7 mol
Vậy khối lượng của kali clorat cần tìm là: 0,7.122,5 = 85,75 g.
Ví dụ 2: Nhiệt phân hoàn toàn 4,74 g KMnO4 thu được V lít khí oxi ở đktc. Tính giá trị của V.
Hướng dẫn giải
Số mol của KMnO4 là: 0,03 mol 2KMnO4
to
K2MnO4 + MnO2 + O2
0,03 0,015 (mol)
Theo phương trinh phản ứng ta có số mol oxi là 0,015 mol Vậy thể tích khí oxi là V = 0,015.22,4 = 0,336 lít.
Ví dụ 3: Cho sơ đồ phản ứng: KClO3 ---> KCl + O2
Tính tổng hệ số sản phẩm trong phản ứng trên.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng: 2KClO3 to
2KCl + 3O2
Các chất sản phẩm trong phản ứng trên là: KCl, O2
Vậy tổng hệ số sản phẩm trong phản ứng trên là: 2 + 3 = 5 C. Bài tập tự luyện
Câu 1: Trong công nghiệp oxi được điều chế bằng cách:
A. Quang hợp B. Bay hơi nước C. Lên men rượu
D. Chưng cất phân đoạn không khi lỏng Đáp án: Chọn D
Câu 2: Nhiệt phân hoàn toàn 12,25 g KClO3 sau phản ứng thu được m (g) khí oxi.
Giá trị của m là A. 4,6 g
B. 6,4 g C. 8,4 g D. 4,8 g
Đáp án: Chọn D
Số mol KClO3 là: 0,1 mol 2KClO3
to
2KCl + 3O2
0,1 0,15 (mol)
Vậy khối lượng của O2 là: m = 0,15.32 = 4,8 g.
Câu 3: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi bằng nguyên liệu nào?
A. KMnO4
B. CaCO3
C. BaCO3 D. Không khí Đáp án: Chọn A
Câu 4: Cho phương trình phản ứng: 2KMnO4 to
K2MnO4 + MnO2 + O2
Hãy cho biết tích hệ số các chất sản phẩm là bao nhiêu?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Đáp án: Chọn A
Các chất sản phẩm: K2MnO4, MnO2, O2
Vậy tích hệ số các chất sản phẩm là: 1.1.1 = 1
Câu 5: Đâu là phản ứng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm A. CaCO3
to
CaO + CO2
B. 4P + 5O2 to
2P2O5
C. 2KClO3 to
2KCl + 3O2
D. Cu(OH)2 to
CuO + H2O Đáp án: Chọn C
Câu 6: Nhiệt phân hoàn toàn a g KMnO4 thu được 8,96 lít khí oxi ở đktc. Giá trị của a là
A. 116,4 g B. 1,264 g C. 126,4 g D. 12,64 g
Đáp án: Chọn C Số mol oxi là: 0,4 mol 2KMnO4
to
K2MnO4 + MnO2 + O2
0,8 0,4 (mol) Theo phương trình phản ứng, ta có
KMnO4
n = 0,8 mol Vậy khối lượng của KMnO4 là: m = 0,8.158 = 126,4 g.
Câu 7: Trong công nghiệp, O2 được sản xuất bằng nguyên liệu nào?
A. không khí B. KClO3
C. BaCO3
D. KMnO4
Đáp án: Chọn A
Câu 8: Trong các phát biểu sau:
(1) Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi và dễ phân hủy ở nhiệt độ cao.
(2) Có 2 cách thu khí oxi là: đẩy không khí và đẩy nước.
(3) Trong công nghiệp người ta điều chế oxi từ KMnO4
(4) Nguyên liệu để sản xuất khí oxi trong công nghiệp là không khí hoặc nước.
Số phát biểu đúng là A. 1
B. 2 C. 3 D. 4
Đáp án: Chọn C
Câu 9: Để thu khí oxi bằng cách đẩy không khí nhờ vào tính chất là A. khí oxi tan ít trong nước
B. khí oxi nhẹ hơn không khí C. khí oxi nặng bằng không khí D. khí oxi nặng hơn không khí Đáp án: Chọn D
Câu 10: Sự khác nhau về cách điều chế oxi trong công nghiệp và trong phòng thì nghiêm là về:
A. Nguyên liệu B. Giá thành C. Sản lượng
D. Cả A, B, C đều đúng Đáp án: Chọn D
