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精英家教网过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,常温下是一种无色液体,在加热的条件下,它能分解生成氧气和水.研究表明,将新制的5%的H2O2溶液加热到65℃时就有氧气出使,加热到80℃时就有较多氧气产生.小凯用如图所示装置及上述方法制得氧气,用带火星的木条直接在试管口检验,结果木条不能复燃.他经过思考找出了实验失败的原因,并对装置进行了改进,结果成功地完成了实验.
(1)请你写出该反应的化学方程式:
 

(2)木条不能复燃的原因是;
 

(3)小凯将装置如何改进,才能检验出有氧气生成?
 

(4)小凯查阅资料时发现:若在双氧水中加入少量二氧化锰固体,则该反应不需加热就可发生,你认为二氧化锰在这个反应中为
 
.如果改用二氧化锰固体和双氧水来制取氧气,其反应装置应和实验室制
 
的装置相同.
分析:(1)写出过氧化氢(H2O2)溶液,在加热的条件下,分解生成氧气和水的化学方程式
(2)当这种装置加热温度达到65℃以上时溶液中的水经加热会有大量的水蒸气冒出,利用这一知识解决此题.
(3)改进的方法可从除掉较多量的水蒸气入手设计.
(4)明确反应条件,据题示选择实验装置.
解答:解;(1)过氧化氢(H2O2)溶液,在加热的条件下,分解生成氧气和水的化学方程式:2H2O2
  △  
.
 
2H2O+O2
    (2)当加热温度达到65℃以上时溶液中的水经加热会有大量的水蒸气冒出,水蒸气会使带火星的木条温度降低,因此木条不复燃.
故答案为:加热到65℃以上时,水蒸气与氧气一起逸出,使木条不能复燃
   (3)利用排水集气法,可除掉大量的制取时带出的水蒸气.
故答案为:加上带导管的胶塞,用排水法收集产生的气体,再用带火星的木条检验
   (4)在双氧水中加入少量二氧化锰固体能加快双氧水的分解速度,而二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都没改变.故二氧化锰作催化剂;根据其反应物、反应条件、生成物的特点其反应装置应和实验室制H2的装置相同.故答案为:催化剂,H2
故答案为:
(1)2H2O2
  △  
.
 
2H2O+O2
(2)加热到65℃以上时,水蒸气和氧气一起逸出,使木条不能复燃,
(3)在试管口加上带导管的橡皮塞,用排水法收集气体,再用带火星的木条检验
(4)催化剂,H2
点评:此题考查了氧气制取时一个实际的问题,其中对氧气的鉴定也进行了复习,训练了学生的开放性思维.
练习册系列答案
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根据题意回答下列问题.

(1)写出图中有标号仪器的名称:a
酒精灯
酒精灯
、b
铁架台
铁架台

(2)用高锰酸钾制取氧气时,发生反应的符号表达式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
.该反应的反应类型是
分解
分解

(3)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是
B
B
(填序号),该反应的符号表达式为
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
.对此实验,让我们继续思考并研究几个问题:
问题①:催化剂二氧化锰(MnO2)的用量对反应速率有没有影响?
我的实验方案是:每次均用30mL10%的过氧化氢(H2O2)溶液,采用不同量二氧化锰(MnO2)粉末作催化剂,测定各次收集到500mL氧气时所用的时间,结果如下:(其他条件均相同)
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8
二氧化锰(MnO2)和粉末用量(g) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
所用时间 17 8 7 5 4 3 2 1
请你分析表中数据并回答:MnO2的用量对反应速率有无影响,如果有,怎样影响?
问题②:过氧化氢(H2O2)溶液的浓度对反应速率有没有影响?你的实验方案是:
每次用等量的二氧化锰,采用等量不同浓度的过氧化氢溶液进行实验,观察收集等量气体时所消耗的时间
每次用等量的二氧化锰,采用等量不同浓度的过氧化氢溶液进行实验,观察收集等量气体时所消耗的时间

(4)实验室制取二氧化碳,可选用的发生装置为
B
B
,反应的符号表达式是
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
.收集二氧化碳气体可选用的收集装置为
E
E
,有时也可用碳酸钠来制备,请写出碳酸钠的化学式
Na2CO3
Na2CO3
.碳酸钠的相对分子质量为
106
106

(5)A装置中试管口略向下倾斜的原因是
防止冷凝水倒流到试管底部炸裂试管
防止冷凝水倒流到试管底部炸裂试管

(6)已知NO气体难溶于水,相同条件下密度略大于空气,极易与氧气反应.实验室收集NO的装置是
C
C
(填序号).
(7)采用C装置收集气体,如何判断收集满.
气泡从集气瓶外冒出
气泡从集气瓶外冒出

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