Question

某化学兴趣小组利用下列装置进行O₂、CO₂的实验室制法和有关性质的研究．
（1）写出下列编号仪器的名称：①

 

；②

 

③

 

（2）甲同学要用KMnO₄固体来制取O₂，应选用上图中的

 

装置（填编号）．用化学方程式表示反应原理

 

．当O₂收集满，取出集气瓶后，停止该实验的正确操作步骤是先

 

，后

 

．
（3）为了较准确测定KMnO₄完全分解产生氧气的体积，可进行以下试验：称取9.5g KMnO₄加热直至无气体放出，过一会儿读取进入量筒里的气体体积．试完成下列填空：测量气体体积时，可以将反应发生装置和收集装置中的气体冷却至室温再进行．则收集气体应选下图中的装置

 

才合理（填编号），理由是

 

．

（4）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红．对这一变化的合理解释是

 

（填序号）
A、产生的CO₂直接使石蕊试液变红
B、产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红
C、挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
（5）实验室常用氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气，二氧化锰能加快氯酸钾的分解，现设计实验证明氧化铜也能加快氯酸钾的分解，并与二氧化锰的催化效果进行比较，用下图装置进行实验，实验时均以生成25 mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见下表
：

实验序号	KClO3质量	其它物质质量	待测数据
④	1.2g	无其它物质
⑤	1.2g	CuO0.5g
⑥	1.2g	MnO20.5g

回答下列问题：
①上述实验中的“待测数据”指

 

；
②本实验装置图中量气装置B由球形干燥管、乳胶管和50mL滴定管（带刻度）改造后组装而成，此处所用液体通常选

 

（填字母编号）；
A、水；B、浓硫酸；C、双氧水；D、无水酒精
③若要证明实验②中球形干燥管内收集的气体是O₂，可待气体收集结束后，用弹簧夹夹住B中乳胶管，拔去干燥管上单孔橡皮塞，

 

，观察现象；
④为探究CuO在实验
（6）中是否起催化作用，需补做如下实验（无需写出具体操作）：
A、

 

B、CuO的化学性质有没有改变．

Answer 1

分析：（1）依据实验室常用仪器名称和作用进行分析；
（2）按照图中气体发生装置特点与气体收集和检测方法进行分析即可；
“当氧气收集满，停止实验的正确操作步骤”应根据实验注意事项及实验操作基本流程合理作答；
（3）用排水法收集气体时，需特别注意温度对收集影响，若温度过高，可能引起倒吸，依据图中所示装置特点分析即可作答；
（4）二氧化碳与氯化氢气体溶于水后分别形成碳酸和盐酸，依据石蕊试剂特点分析．
（5）此题属于信息实验题，需通过仔细阅读题干提取有效信息进行分析，
①此题对比分析不同催化剂的催化效果，在其它变量确定时：通过反应时间长短可以反映不同催化剂催化效果的强弱．
②图示装置利用排出液体的体积等于生成气体体积，所以对液体是有要求的，生成的气体只要不溶于水，一般都用水．
③考查氧气的检验．
④根据催化剂的特点：催化剂在反应前后质量和化学性质均不变．

解答：解：（1）通过对实验室常用仪器的认识可知：①烧杯，②锥形瓶，③长颈漏斗．
（2）A是固体发生装置，B、C是液体发生装置，所以用高锰酸钾制取氧气需用A装置，故答案为A．
高锰酸钾制氧气的反应原理为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
实验结束后为防止倒吸，应先从水中取出导管，再熄灭酒精灯，故答案为：从水中取出导管．
（3）①E装置中导管伸入量筒太短，气体会溢出，故答案为：F、防止气体溢出．
（4）二氧化碳与氯化氢气体溶于水后分别形成碳酸和盐酸碳酸和盐酸显酸性，故选BC．
（5）①在催化剂质量相同，生成气体体积确定的条件下，通过反应时间长短可以比较出不同催化剂的催化效果，故答案为：反应时间；
②图示装置利用排出液体的体积等于生成气体体积，气体只要不溶于水，一般都用水，而浓硫酸、双氧水及无水酒精成本高且双氧水还能产生少量氧气，影响测量结果，故选A．
③利用氧气的助燃特点，检验氧气的方法为：在管口放一带火星小木条．
④根据催化剂的特点：催化剂在反应前后质量和化学性质均不变，而氧化铜在本实验中作为催化剂，故答案为：反应前后氧化铜质量有没有变化．

点评：制取氧气的实验结束时应先撤导管再熄灭酒精灯，这点是学生必须注意的，测量气体体积时必须等气体发生装置和收集装置冷却到室温时再进行，否则会引起倒吸且数据不准确．