题目内容
【题目】探究氯酸钾和二氧化锰制氧气实验中反应物与催化剂的最佳质量比．
实验中采用图1实验装置，取20g氯酸钾，分成10等份，每份2g，分别装入10支试管中．在10支试管中分别加入不同质量的二氧化锰，分别测量二氧化锰与氯酸钾在不同质量比时，生成200ml氧气所消耗的时间．实验记录的数据如下：
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
二氧化锰的质量（g） | 0.1 | 0.2 | 0.33 | 0.4 | 0.5 | 0.66 | 1 | 1.3 | 2 | 3 |
二氧化锰与氯酸钾的质量比 | 1：20 | 1：10 | 1：6 | 1：5 | 1：4 | 1：3 | 1：2 | 2：3 | 1：1 | 3：2 |
生成200ml氧气时间（秒） | 235 | 186 | 162 | 147 | 133 | 117 | 143 | 160 | 211 | 244 |
请回答下列问题：
（1）为完成本实验，方框内应选择图2气体收集装置中的是_____（选填序号）该收集利用了氧气的_____性质．收集气体前集气瓶内未装满水，对实验结果_____（填“有”或“没有”）影响．
（2）分析上述数据，你认为利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为_____．
（3）利用双氧水和二氧化锰的混合物制氧气比加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气更好，请写出前者的两个优点①_____②
（4）催化剂能影响化学反应速度，温度、反应物的浓度、接触面积等也会对化学反应速度带来影响．分析上表数据，结合影响化学反应速度的
①当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳质量比时，反应速度变低的原因是_____．
②当二氧化锰与氯酸钾的质量比低于最佳质量比时，反应速度变低的原因是_____．
【答案】D； 不易溶于水； 没有 1：3； 节能；更安全；更环保；价格低廉，操作简便等； 二氧化锰用量多，导致反应物氯酸钾的质量分数变小 二氧化锰用量少，导致氯酸钾与二氧化锰的接触面积变小
【解析】
（1）要用排水取气法收集氧气，应短进长出，要保证压力平衡应选用D装置；利用排水装置收集的气体应具备的性质是难溶于水；空气不易溶于水，那么排出水的气体即为所收集的气体体积；
（2）通过观察图表中的数据可知，二氧化锰与氯酸钾的质量比是1：3时，所用的时间最少，反应速率最快；
（3）（4）双氧水和二氧化锰混合制氧气不需加热，可以节能，同时更安全；副产物是水无污染，更环保；价格低廉，操作简便等；
（4）①二氧化锰用量过多氯酸钾的质量分数就降低了，反应物的接触面积就少了，就影响了反应速度；
②反应速度的影响因素主要是反应物的接触面积，接触面积越大反应速度就越快，二氧化锰的用量过少与氯酸钾的接触面积就越小，所以反应速度慢。
【题目】根据所学知识并结合下图所示装置回答下列问题。
（1）图中标有①、②的仪器名称：①_____________，②_____________。
（2）用装置B制取气体时，若要能适当控制反应速率，则要进行的改进是________________。
（3）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________________，若选择A和C装置制取并收集氧气．则要对A装置进行的改进是_________。做铁丝在氧气中燃烧的实验时，收集氧气最好用_________装置（填装置序号）。
（4）下表是三种气体的密度（在0℃、101kPa条件下测定）和溶解程度。实验室要收集二氧化硫气体，可选用的装置是：___________。
气体 性质 | 氢气 | 二氧化碳 | 二氧化硫 |
密度(g·L-1) | 0.08987 | 1.975 | 2.716 |
溶解程度 | 极难溶于水 | 能溶于水 | 易溶于水 |
（5）实验室制备二氧化碳时，要求能随时控制反应进行或停止，以下符合该条件的发生装置是____（填编号），用所选装置制备二氧化碳，能用于添加液体的仪器名称是__________，能使反应暂时停止的实验操作是________________。
