Question

【题目】为进一步认识氧气，老师请你一起参加实验室制取氧气的实践和研究。

（1）实验室用A制取氧气的化学方程式为_____，收集氧气可选用E装置，理由是____．收集完气体后，测得氧气纯度明显偏低，原因可能是______（填序号）．

A．高锰酸钾中混入了二氧化锰 B．收集前，集气瓶中未注满水

C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集

（2）现准备收集氧气供铁丝、硫燃烧的实验使用，选择__（填装置序号）装置收集氧气便于直接做实验。

（3）某同学利用空塑料输液袋（如图F）收集氧气，验满氧气时，把带火星的木条放在玻璃管__（填“a”或“b”）端，若复燃则收集满了．

（4）乙炔是一种微溶于水的气体，密度与空气接近，实验室常用块状电石和水在常温下反应制取乙炔．制取乙炔的发生装置为___（填装置序号）．

（5）拓展延伸：小亮同学在制取氧气的实验过程中，不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%的过氧化氢溶液中，立即产生大量气泡，于是引起了小亮同学的探究兴趣．

（提出问题）是哪种粒子能使过氧化氢分解的速率加快呢？

（查阅资料）稀硫酸中含有的粒子（H2O、H +、SO42-）； CuSO4溶液主要含有三种粒子（H2O、Cu2+、SO42-），为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用。小明同学作了以下分析和设计。

（猜想与假设）

Ⅰ、小亮同学认为不可能是H2O，理由是____；

Ⅱ、可能是SO42-；Ⅲ、可能是Cu2+．

（实验验证）

实验步骤	实验现象	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	___不能使过氧化氢分解速率加快。
b．另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液，然后加入2﹣3滴CuSO4溶液	溶液中有大量气泡放出

结论；实验证明，使过氧化氢分解速率加快的是_________。

（反思与交流）

Ⅰ、如果要证明硫酸铜是催化剂，还需要证明______。

Ⅱ、已知氧化铜也能做该反应的催化剂，现在把8克硫酸铜改为氧化铜，要使其铜元素质量相等，则需要氧化铜的质量是多少______？请列式计算。

Answer 1

【答案】2KClO32KCl＋3O2↑ 不易溶于水 BD E b B 过氧化氢溶液中本身含有水 SO42- Cu2+ 硫酸铜在反应前后质量和化学性质都没有改变 4克

【解析】

（1）装置A试管口没有棉花团，因此是加热氯酸钾制氧气，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl＋3O2↑；氧气不易溶于水，可用排水法收集；A、高锰酸钾中混入了二氧化锰，由于二氧化锰不会分解，所以不会影响纯度，故错误；B、收集前，集气瓶中未注满水，导致装置内有空气，导致气体不纯，故正确；C、收集后，集气瓶中仍有少量水，这样不会影响气体纯度，故错误；D、未见气泡连续均匀冒出时就开始收集，收集到的是装置内的原有空气，导致不纯，故正确；

（2）现准备收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用，为了防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落时炸裂集气瓶，可以在集气瓶中加入适量的水，而利用排水法收集氧气时可以预留适量的水，因此选择C装置收集氧气便于直接做这个实验；

（3）某同学利用空塑料输液袋收集氧气，氧气密度大于空气，需要从a端进气，故验满氧气时，把带火星的木条放在玻璃管b端，若复燃则收集满了；

（4）实验室常用块状电石和水在常温下反应制取乙炔，是固液常温型反应，故制取乙炔的发生装置为B；

（5）[猜想与假设]Ⅰ、不可能是H2O，理由是H2O2溶液中有水；

[实验验证]硫酸是由氢离子和硫酸根离子构成的化合物，滴稀硫酸无变化，证明了硫酸根离子不能做催化剂；滴硫酸铜时，有大量气泡放出，证明了起催化作用的是铜离子；

[反思与交流]Ⅰ、催化剂是指能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都不变的物质；

Ⅱ、设需要氧化铜的质量为x，则：8g××100%=x××100%
x=4g。