Question

【题目】实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。

（1）本实验可选用的发生和收集装置为________（填字母）。

（2）取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产生氧气量远高于理论值，则可能的原因有________（测定过程中产生的误差可忽略）。

（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是__（填字母）

A 未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体

B 当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气

C 集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面

D 气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面

（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500mL氧气所用的时间，结果如表：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
MnO2用量/g	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
所用时间/s	17	8	6	3	2	2	2	2	2

①写出上述反应的符号表达式： ________，该反应的基本类型是__________。

②该实验可得出的结论是______________。

③若上述实验选用B做发生装置，也可以制取氧气则长颈漏斗下端管口必须浸没在液体中，原因是_______。若选用C做发生装置，你认为选用装置C的优点是____________。

④在实验中也可以将注射器连接到装置B的导管口处，用来_________。

（5）实验室需少量甲烷气体，可用加热无水醋酸钠与碱石灰两种固体混合物制得。制甲烷气体的发生装置应选用________（填字母）装置，收集甲烷气可选用E或F装置，由此推断甲烷气具有的物理性质是_____________，若用如图装置收集该甲烷，气体由______端通入（填“a”或“b”）

（6）在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有___________。

①采用MnO2均可改变其反应速率 ②反应都不需加热

③都利用含氧物质的分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同。

A ①③ B ③ ④ C ①② D ②④

（7）某同学在学习了MnO2对H2O2的分解的催化作用之后，对催化剂产生了浓厚的兴趣。于是，他设计下表所示实验，探究金属铜对H2O2分解速率的影响。

操 作	装 置	现 象
1．取一个铜丝网，卷成筒形，固定在铁丝上。
2．分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2溶液，并放入盛有热水的③中。		约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生。
3．把铜丝网插入①中。		①中有大量气泡产生，5min后不再有气泡产生；此时②中仍然不断有少量气泡产生。

回答下列问题：

（a）仪器②在实验中的目的是_____________

（b）能否可以得出铜可以加快H2O2分解的速率_______（填“是”或“否”）理由是_______。

（c）如果用上述实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是_____。

A 称量实验前铜丝网的质量并将实验后的铜丝网干燥称重

B 向仪器②中加入二氧化锰

C 将实验后的铜丝网插入AgNO3溶液中（已知铜可以和AgNO3溶液反应生成银白色固体）

D 将铁丝换成铜丝

E 将过氧化氢溶液稀释

（d）该同学查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是___________。

A MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂

B 同一个化学反应可以有多种催化剂

C 催化剂只能加快化学反应的速率

D 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物

Answer 1

【答案】AD或AF K2MnO4或MnO2加热条件下产生氧气 BC H2O2H2O+O2 分解反应 在其他条件相同时,在一定范围内增加MnO2的量,可以加快过氧化氢分解的速率 防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出 控制反应的速率 检查装置气密性或测定生成气体的体积 A 甲烷密度小于空气、不易溶于水 a A 对比（对照） 否 铁丝也有可能加快H2O2的分解（或铁丝也有可能起催化作用） ACD B

【解析】

（1）高锰酸钾制取氧气，需要加热，发生装置可选A；氧气密度大于空气，不易溶于水，可用向上排空气发和排水法收集，收集装置可选用D或F；故填：AD或AF；

（2）取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有：K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气；故填：K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气；

（3）A．要先检查装置的气密性，再装药品，故错误；
B．防止收集到的气体不纯，等导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气，故正确；
C．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面，故正确；
D．为了防止水槽中水沿导管进入试管使试管炸裂，要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故错误；

故选：BC。

（4）①双氧水的二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：H2O2H2O+O2；该反应符合分解反应一变多的特征，属于分解反应；
②通过题干和表格中提供的信息可知，其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。

③若上述实验选用B做发生装置，也可以制取氧气则长颈漏斗下端管口必须浸没在液体中，原因是防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出。若选用C做发生装置，优点是控制反应的速率。

④在实验中也可以将注射器连接到装置B的导管口处，用来检查装置气密性或测定生成气体的体积。

故填：①H2O2H2O+O2；分解反应；
②其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。

③防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出；控制反应的速率。

④检查装置气密性或测定生成气体的体积。

（5）实验室用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制得甲烷，制取甲烷的发生装置应选用A装置；根据收集甲烷的装置为D、E可知，甲烷密度小于空气、不易溶于水；甲烷密度比水小，若用如图装置收集该甲烷，气体由a端通入。

故填：A；甲烷密度小于空气、不易溶于水；a。

（6）氯酸钾制取氧气的反应原理是：氯酸钾氯化钾+氧气，常用“固体加热”的装置，过氧化氢制取氧气的反应原理是：过氧化氢水+氧气，常用“固液常温型”的装置，可知两个反应均可用二氧化锰作催化剂，氯酸钾需加热，要用到酒精灯，而过氧化氢不需要，所以所需仪器不同，氯酸钾的化学式是KClO3，过氧化氢的化学式是H2O2，二者均是含氧化合物。
故答案选：A。

（7）（a）仪器①和仪器②加入的过氧化氢的浓度相同，但是仪器②中没有加入铜网，所以仪器②所起的作用是对比（对照）作用
（b）由于把铜丝网固定在铁丝上，所以虽然看到反应速率明显加快，但是不能确定是铁丝还是铜网影响了反应速率
（c）根据催化剂的定义可以知道，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，同时还要排除铁丝的对实验现象的干扰
故答案为：（a）对比（对照）；（b）否，铁丝也有可能加快H2O2的分解（或铁丝也有可能起催化作用）；（c）ACD。

（8）A．MnO2不只能作为氧化氢溶液分解的催化剂，还可以作其他反应的催化剂，故A错误；
B．根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂，故B正确；
C．催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，故C错误；
D．用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，例如二氧化锰是高锰酸钾受热分解制氧气的生成物，故D错误；

故选：B．