Question

归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法．
（1）我们已经学习过实验室制取O₂、CO₂、H₂（Zn和稀硫酸反应）三种气体的反应原理、制取与收集方法．请你归纳出实验室制取气体反应的共同点

 

（填序号）
①需要加热 ②使用催化剂 ③没有气体参加反应 ④原料为纯净物 ⑤只生成一种气体
（2）下列是实验室常用的仪器

写出仪器名称：a是

 

，c是

 

；写出d的一种用途

 

．
（3）化学上可以通过多种反应制得NH₃（极易溶于水，密度比空气小），例如
①2NH₄Cl（固）+Ca（OH）₂（固）

△   .

 CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
②NH₄HCO₃（固）

△   .

 NH₃↑+CO₂↑+H₂O
③CaO（固）+NH₃．H₂O（浓）═NH₃↑+Ca（OH）₂
我将选择反应

 

（只写一个，填序号）作为实验室制取氨气的反应原理．我需要用上面仪器中的

 

（填序号）来装配氨气发生装置（连接装置已经省略），我采用的收集方法是

 

．我选择的发生装置还可以用来制取

 

气体．
（4）某研究小组对用双氧水分解生成水和氧气的实验条件进行探究，完成了以下实验：
①往盛有5ml 5%H₂O₂溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．
②往盛有5ml w% H₂O₂溶液的试管中，加入a g MnO₂，伸入带火星的木条，木条复燃．
③往盛有5ml w% H₂O₂溶液的试管中，加入a g Fe₂O₃，伸入带火星的木条，木条复燃．
④经检验，②③中反应后试管中仍分别含有a gMnO₂和 ag Fe₂O₃

问题一：请你写出用双氧水和二氧化锰制氧气的化学反应方程式   问题二：MnO2和 Fe2O3在上述反应中的作用是   ． 实验②④中的H2O2的浓度（w%）以   为宜．

问题三：从左表中能得到哪些结论？（写出一条结论）

研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行探究．下表选取了部分实验数据：用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需要的时间

浓度 时间（min） 条件	30%H2O2	15%H2O2	5%H2O2
ag MnO2	0.2	0.8	2.0
ag Fe2O3	0.7	9.0	16.0

Answer 1

分析：（1）根据实验室制取O₂、CO₂、H₂（Zn和稀硫酸反应）三种气体的反应原理、制取与收集方法来分析共性；
（2）根据常见仪器及仪器的名称、仪器的用途来分析解答；
（3）根据不同反应原理来选择不同的反应装置，利用气体的性质来选择收集方法，并利用不同气体的反应原理的相似之处来选择同一装置；
（4）问题一、根据反应物和反应规律书写化学方程式；
问题二、从对比实验的结果分析回答；
问题三、从反应速度和溶液中溶质的质量分数的不同分析．

解答：解：（1）因制取三种气体时可以不用加热，可以不使用催化剂，在制取二氧化碳和氢气时反应物有混合物，且制取气体要保证气体纯净，则应没有气体参加反应，还应只生成一种气体才可以，故答案为：③⑤；
（2）由图可知a是铁架台，c是集气瓶，d是烧杯可以用来溶解固体或在烧杯中稀释液体等，故答案为：铁架台；集气瓶；溶解固体；
（3）因②中生成两种气体，则不可用来制取氨气，若选择①，则是固体加热装置，需选择仪器abf，若选择③，则是固液反应装置，需选择仪器bh，又氨气的密度比空气的小，氨气能溶于水，则可采用向下排空气法收集，由反应原理，若为固体加热装置还可以用来制取氧气，若为固液反应装置，可以用来制取二氧化碳或氢气等，故答案为：①或③；abf或bh；向下排空气法；O₂或CO₂、H₂；
（4）问题一：因双氧水和二氧化锰制氧气时生成水和氧气，则发生反应的化学反应方程式为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑（或用Fe₂O₃做催化剂）；
问题二：根据反应能生成氧气判断，MnO₂和 Fe₂O₃在上述反应中质量不变，则其作用是催化作用；为了实验目的准确性，反应过快不利用气体的收集，则实验②③中的H₂O₂的浓度（w%）以 5%为宜，故答案为：催化作用；5%；
问题三：由比较二氧化锰和氧化铁的催化作用，可得出在相同条件下，MnO₂的催化效果好；，比较不同质量分数发生过氧化氢溶液生成氢气的速率，可得出H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快，答：在相同条件下，MnO₂的催化效果比 Fe₂O₃好；在其他条件相同的情况下，H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快．

点评：本题考查的知识点较多，学生应学会对实验进行归纳与比较，能根据实验中的数据和信息，正确的分析问题，解决问题，从而得出准确答案．