题目内容

【题目】某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。结合下图回答有关问题:

(1)图中标号的仪器名称① , ②
(2)若选择氯酸钾制取氧气,该反应的化学方程式为         若用装置G收集氧气,氧气应从 端通入(选填“左”或“右”)。
(3)已知NH3极易溶于水且能与水反应,密度比空气小,实验室可用固体氢氧化钙[Ca(OH)2]和固体氯化铵(NH4Cl)加热来制取NH3 , 同时生成氯化钙(CaCl2)和水, 则可选用的发生和收集装置组合是 , 若用F装置收集NH3 , 油层的作用是
(4)小华通过互联网得知:多种物质都能催化过氧化氢的分解。【初次探究】实验证明,在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解,如果要确定CuSO4是催化剂,还必须通过实验确定它在化学反应前后质量和不变
【再次探究】CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2+、SO42-),稀硫酸中含有三种粒子(H2O、H+、SO42-)为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用。小华作了以下分析和设计。
①小华认为最不可能的是H2O,他的理由是
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用,小华设计了如下实验,完成探究活动。

实验步骤

实验现象

实验结论

a. 取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2-3滴稀硫酸

溶液几乎没有气泡放出

实验证明,起催化作用的是

b. 另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2-3滴氯化铜溶液

溶液中有大量气泡放出

【答案】
(1)铁架台,长颈漏斗
(2)2KClO3 2KCl+3O2↑|左
(3)AE|防止氨气溶于水,并与水反应而收集不到氨气
(4)化学性质,过氧化氢溶液中含有水,Cu2+
【解析】(1)由仪器名称知,①为铁架台,②为长颈漏斗;(2)氯酸钾分解除生成氧气外,同时还生成二氧化锰;若用装置G收集氧气,因氧气的密度比空气大,所以应从长导管进入气体;(3)制取氨气采用固体加热,所以要选择A作发生装置;若用F装置收集NH3,油层的作用是防止氨气溶于水,并与水反应而收集不到氨气;(4)催化剂除改变化学反应速率外,本身的化学性质和质量不能改变;因过氧化氢溶液中就含有水,所以不可能是水起催化作用;因硫酸中含有氢离子和硫酸根离子,但硫酸没有加快过氧化氢的分解,所以不是氢离子和硫酸根离子起催化作用,硫酸铜中含铜离子,加入氯化铜加快了过氧化氢的分解,证明铜离子起催化作用。

选择发生装置要看反应物的状态和反应条件,若反应物为固体,反应条件需加热,则选择固固加热型发生装置;若反应物为固液,反应条件常温,则选择固液常温型发生装置;气体的收集方法看密度和溶解性,若不溶于水,可用排水法收集,若密度比空气小,则可用向下排空气法收集,若密度比空气大,则可用向上排空气法收集。根据催化剂定义分析,催化剂要满足“一变两不变”,一变为化学速率发生改变,两不变为化学性质及质量不变。

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