题目内容
5．化学实验是学习化学和进行科学研究的重要方法和途径．学会气体物质的制备方法是研究气体、利用气体的基础．请根据如图回答有关问题：
（1）写出图中带有标号仪器的名称：a酒精灯，b锥形瓶，c集气瓶．
（2）小敏用高锰酸钾制氧气
实验步骤：
①装药品和放棉花．如果没有说明用量时，固体药品的取用量通常应为只需盖满试管底部，棉花的作用是防止高锰酸钾颗粒进入导气管．
②连接仪器，固定试管．试管口必须略向下倾斜，其原因是防止冷凝水倒流炸裂试管．
③加热．加热时应先给试管均匀预热，后对准药品集中加热．
④排水法收集气体．可按如图所示的各步骤进行实验：
试回答下列问题：
用排水法收集氧气，当导管口的气泡连续且均匀冒出时，开始收集．图J中应选用m（填“m”或“n”）方式放置已充满氧气的集气瓶，这是因为氧气的密度比空气大．
实验分析：
①请你帮助她找出上述实验步骤中漏掉的一个重要实验步骤：没有检查装置的气密性．②如果用排水法收集的氧气不纯，其原因可能有（请写出两种原因）：集气瓶内没有装满水或没等到气泡连续均匀冒出时收集
（3）实验室还常在二氧化锰固体作催化剂的条件下，加热氯酸钾固体，制取并收集较干燥的氧气，此时应选用的装置是AC（填序号），若实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，则该反应的化学式表达式为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（4）实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，那么用此法制取并收集较纯净的氧气，此时应选用的装置是BE（填序号），检验氧气是否收集满的方法是瓶口处向外逸出时，说明已经收集满，反应的化学式表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（5）催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要．实验室用过氧化氢溶液分解制取氧气时，就常用二氧化锰作催化剂．
[提出问题]红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂吗？
[提出猜想]甲同学认为红砖粉可以代替MnO2作过氧化氢溶液分解的催化剂．
[设计实验]
①在试管中加入10mL6%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管中；
②准确称量0.5g红砖粉，并放入另一支试管中，将带火星的木条伸入试管中；
③在步骤②的试管中加入10mL 6%过氧化氢溶液，将带火星木条伸入试管中；
④待步骤③的试管中没有气泡冒出后，经过过滤、洗涤、操作A、称量得粉末仍然为0.5g；
⑤另取10mL6%过氧化氢溶液，加入步骤④中所得固体，将带火星木条伸入试管．
[问题讨论]
a．步骤①中的现象为带火星的木条不复燃，步骤③、⑤中带火星的木条复燃．
b．步骤④中 操作A的名称是过滤．
c．步骤⑤实验的目的为红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂．
（6）有人说实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气的方法，比用加热高锰酸钾的方法好，你认为其中的原因有不需要加热（说出一点即可）．
分析 （1）熟记仪器的名称；
（2）根据实验室制取和收据氧气的注意事项来分析；
（3）根据制取气体的装置的选择依据以及反应的原理来分析；
（4）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
（5）a、根据只有过氧化氢溶液生成氧气慢分析；
b、要得到加入的干燥粉末，就要进行过滤、洗涤、干燥．
c、步骤④中 操作B的名称是干燥．步骤⑤实验的目的为探究红砖粉的化学性质是否改变．
（6）不同的实验装置，优缺点不同．
解答 解：（1）a是酒精灯，b是锥形瓶，c是集气瓶；故填：酒精灯；锥形瓶；集气瓶；
（2）①如果没有说明用量时，固体药品的取用量通常应为只需盖满试管底部，棉花的作用是防止高锰酸钾颗粒进入导气管；故填：只需盖满试管底部；防止高锰酸钾颗粒进入导气管；．
②为了防止冷凝水倒流炸裂试管，加热固体时，试管口要略向下倾斜；故填：防止冷凝水倒流炸裂试管；
③加热时，要先给试管均匀预热，然后集中在药品处加热，故填：给试管均匀预热；
④用排水法收集氧气，当看到导管口的气泡连续且均匀冒出时才能收集，因为开始冒出的是装置内的空气；因为氧气的密度比空气大，所以收集满后，瓶口向上放置在桌面上；故填：导管口的气泡连续且均匀冒出；m；氧气的密度比空气大；
在实验开始加入药品前，没有检查装置的气密性，用排水法收集的氧气不纯的可能的原因是：集气瓶内没有装满水或没等到气泡连续均匀冒出时收集而混有空气；故填：没有检查装置的气密性；集气瓶内没有装满水；没等到气泡连续均匀冒出时收集；
（3）在二氧化锰固体作催化剂的条件下，加热氯酸钾固体，制取氧气，属于固体加热制取气体，选择装置A；收集较干燥的氧气采用向上排空气法来收集，故选C；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故填：AC；2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
（4）实验室用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气不需要加热，应该用B装置作为发生装置；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用C装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用E装置收集，用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净；此时判断氧气是否收集满的方法是：当气泡从集气瓶口处向外逸出时，说明已经收集满；反应的化学式表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
故填：BE；瓶口处向外逸出时，说明已经收集满；2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（5）a．只有过氧化氢溶液生成氧气很慢，所以带火星的木条不复燃；故填：带火星的木条不复燃；
b．要得到加入的干燥粉末，就要进行过滤、洗涤、干燥．故填：过滤；
c．步骤⑤实验的目的为探究红砖粉的化学性质是否改变．故填：红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂；
（6）实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气的方法，比用加热高锰酸钾的方法好，你认为其中的原因有不需要加热，产物不污染环境等．故填：不需要加热．
点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．
| A | B | C | D |
| 向一定量的石灰水中通入二氧化碳 | 在某一密闭容器内点燃红磷 | 加热一定量氯酸钾和二氧化锰的固体混合物 | 向一定量石灰石中滴加稀盐酸 |
 |  |  |  |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
| A． | 氧气 | B． | 水 | C． | 空气 | D． | 氢气 |
| A． | 红磷在氧气中燃烧，发光、放热、生成大量的白雾 | |
| B． | 蜡烛在氧气中燃烧，发出白光、放出热量、产生浓厚的白烟 | |
| C． | 木炭在氧气中燃烧，发出白光、放热、生成无色、有臭味的气体 | |
| D． | 铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放热、生成黑色固体 |
