Question

【题目】实验室制取气体时要考虑下列问题：

（1）依据原理，确定制取方案：

①实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是_____。

②写出氯酸钾和二氧化锰制氧气的反应符号表达式_____。

（2）选择合理的制取装置。

用如图所示装置制取气体，请回答下列问题。

①仪器a的名称是_____。

②选用A装置加热高锰酸钾制氧气，装置需要改进的地方是_____，反应的符号表达式为_____。

③用双氧水和二氧化锰制取O2，选择的发生和收集装置的组合是_____（写出一种组合，填序号）。

④实验室在加热条件下，分解草酸晶体可以制得CO，但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体。如果用这种方法制取CO，你从A、B、C中所选择的发生装置是_____（填序号），选择的理由是_____。

⑤检查D装置气密性的方法是_____。

（3）探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：

Ⅰ、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3（氧化铬）四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用，

Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用如图所示装置进行实验。请写出该反应的符号表达式_____，二氧化锰的作用是_____，改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因_____。

②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是_____。

③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是_____。

Answer 1

【答案】物质中都含有氧元素 2KClO32KCl+3O2↑； 酒精灯； 在试管口放一团棉花， 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；DE或DG； C， 反应物是固体，反应条件是加热； 通过长颈漏斗向锥形瓶中注水直至浸没长颈漏斗末端，在导管上连接橡皮管，用弹簧夹夹紧，继续通过长颈漏斗注水直至形成液面差，一段时间后液面差不变，说明装置不漏气； 2H2O22H2O+O2↑， 催化作用； 确保催化剂用量一致； 产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出； CuO。

【解析】

（1）①化学反应前后，元素种类不变，所以所以实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是：物质中都含有氧元素；

②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；

（2）①通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，a是酒精灯；

②实验室用高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，所以装置需要改进的地方是：在试管口放一团棉花，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；

③过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，氧气密度比空气大，不易溶于水，所以选择的发生和收集装置的组合是DE或DG；

④实验室在加热条件下，分解草酸晶体可以制得CO，加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体，所以所选择的发生装置是C，选择的理由是：反应物是固体，反应条件是加热；

⑤利用检验装置气密性利用装置内外的压强差检验，所以检查D装置气密性的方法是：通过长颈漏斗向锥形瓶中注水直至浸没长颈漏斗末端，在导管上连接橡皮管，用弹簧夹夹紧，继续通过长颈漏斗注水直至形成液面差，一段时间后液面差不变，说明装置不漏气；

（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用；

①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同是为了确保催化剂用量一致；

②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，可能是因为产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出；

③从实验曲线看，二氧化锰太剧烈，氧化铁和三氧化二铬太慢，故催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO。