Question

7．根据题意回答下列问题．

（1）写出图中有标号仪器的名称：①分液漏斗，②锥形瓶．
（2）用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的符号表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（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（填序号），该反应的符号表达式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$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，结果如表：（其他条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化锰（MnO2）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所有时间（t）	17	8	7	5	4	3	2	2

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？有影响，在一定范围内，随着二氧化锰质量的增加，反应速率越快
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：取相同质量的二氧化锰，分别用不同浓度的过氧化氢溶液，测定每次收集到500mL氧气时所用的时间
（4）A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止试管口的冷凝水倒流，引起试管底部炸裂．
（5）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（填序号）E．
（6）采用E装置收集气体，如何判断收集满当瓶口有大量气泡冒出时．

Answer 1

分析 （1）由仪器的图及用途去分析；
（2）由用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成去分析；
（3）由双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，是固体和液体反应且不需要加热去分析；
问题①由题目中表格数据可以看出，随着二氧化锰质量的增多，收集收集到500mL氧气时所用的时间越来越少，但是从第7次到第8次时，虽然二氧化锰的质量增加了，但收集到500mL氧气时所用的时间并没有减少去分析；
问题②研究过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率的影响，可用控制变量法去分析；
（4）从在固定试管时，试管口要稍稍向下倾斜，是防止试管口的冷凝水倒流，引起试管底部炸裂去分析；
（5）从已知NO气体难溶于水，所以可用排水法收集；由于NO极易与氧气反应，所以不能用排空气法去分析；
（6）从用排水法收集一氧气，当瓶内充满氧气后，瓶内的水会排干净，会看到瓶口有大量气泡冒出去分析．

解答 解：（1）由仪器的图及用途可知①为分液漏斗，②为锥形瓶；故答案为：分液漏斗     锥形瓶；
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，所以其符号表达式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变，只是加快了双氧水反应生成氧气的速率，故二氧化锰是催化剂，所以二氧化锰就应该作为反应条件写在等号的上方，故符号表达式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，由于是固体和液体反应且不需要加热，所以发生装置为B；
问题①由题目中表格数据可以看出，随着二氧化锰质量的增多，收集收集到500mL氧气时所用的时间越来越少，可见二氧化锰的用量对产生氧气的速率有影响，且随着二氧化锰质量的增多，反应速率越来越快，但是从第7次到第8次时，虽然二氧化锰的质量增加了，但收集到500mL氧气时所用的时间并没有减少，可见二氧化锰的质量达到一定数值后，对反应速率影响不大；故答案为：有影响，在一定范围内，随着二氧化锰质量的增加，反应速率越快；
问题②研究过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率的影响，可用控制变量法，即取相同质量的二氧化锰，分别用不同浓度的过氧化氢溶液，测定每次收集到500mL氧气时所用的时间；故答案为：取相同质量的二氧化锰，分别用不同浓度的过氧化氢溶液，测定每次收集到500mL氧气时所用的时间；
（4）在固定试管时，试管口要稍稍向下倾斜，这是因为，在加热的过程中药品高锰酸钾中含有的湿存水就会以水蒸气的形式，顺着氧气流，流向导管，当它遇到温度较低的试管口时，又会冷凝成水珠，如果试管口向上，这时水就会倒流到温度很高的试管底部，从而导致试管底部因骤冷而炸裂；故答案为：防止试管口的冷凝水倒流，引起试管底部炸裂；
（5）已知NO气体难溶于水，所以可用排水法收集；由于NO极易与氧气反应，所以不能用排空气法．故答案为：E；
（6）用排水法收集一氧气，当瓶内充满氧气后，瓶内的水会排干净，会看到瓶口有大量气泡冒出，所以氧气的验满方法是：当瓶口有大量气泡冒出，说明氧气已经收集满了．故答案为：当瓶口有大量气泡冒出时．

点评 实验室制取气体时，发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件；收集装置的选择取决于水溶性和气体的密度；考查了实验室制取氧气的反应原理，及注意事项，是考试的重点也是中考的重点．