题目内容

13．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从图中选择装置进行了氧气的制备实验．

（1）写出仪器a的名称：锥形瓶．
（2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的符号表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．收集氧气还可选用的装置是C．
（3）乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2．实验结束时，乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想I：反应生成的MnO2分解放出O2；
猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2；
猜想Ⅲ：反应生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜想Ⅰ、Ⅲ错误；第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想II正确的结论．该组同学选择的实验方法是将带火星的木条放入试管内．
【拓展延伸】实验发现，KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢，但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快．请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂，为什么？
高锰酸钾不是催化剂，是因为加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据装置B制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以是过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，氧气密度比空气大，可以用排水法和向上排空气法收集进行分析；
（3））【实验验证】根据实验现象，可以判断物质的性质；氧气能够供给呼吸，支持燃烧，能使带火星的木条复燃进行分析；
【拓展延伸】根据高锰酸钾加热分解也会产生氧气解答．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是锥形瓶；
（2）装置B制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以是过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，氧气密度比空气大，可以用排水法和向上排空气法收集，所以收集氧气还可选用的装置是C；
（3）【实验验证】在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，说明250℃时，二氧化锰不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ错误；氧气能够支持燃烧，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中，木条复燃；
【拓展延伸】如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快．KMnO4在KClO3的分解反应中不是作催化剂，原因是加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．
故答案为：（1）锥形瓶；
（2）2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，C；
（3）【实验验证】Ⅰ、Ⅲ；将带火星的木条放入试管内；
【拓展延伸】高锰酸钾不是催化剂，是因为加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．

练习册系列答案
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3．用元素符号和数字填空：铜元素Cu；6个铁原子6Fe；3个氯离子3Cl-；5个水分子5H2O；氮气N2；五氧化二磷P2O5．
4．对“蜡烛及其燃烧的探究”实验叙述不正确的是（　　）
A．用指甲在石蜡上轻轻划一下，即有痕迹，说明石蜡质软
B．蜡烛在夏天容易变形，说明蜡烛的熔点较低
C．用火柴点燃蜡烛刚熄灭的白烟，蜡烛无法重新燃烧
D．蜡烛在燃烧过程中会产生黑烟
1．实验室利用如图装置进行组合，制取并收集氧气及相关问题的探究．

（1）写出标注仪器的名称：a长颈漏斗，b锥形瓶．
（2）若选择A装置制取氧气，反应的文字表达式为氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气，
此时要想收集一瓶较纯净的氧气，最好选用装置C收集，实验结束后拆卸装置时应先移出导管，后熄灭酒精灯，防止水倒流，使试管炸裂．
（3）若用B、E结合来制取氧气，发生装置内反应的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气
属于分解反应，此时如何证明氧气已收集满将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了．
在此过程中反应条件是二氧化锰做催化剂，它的质量和
化学性质在化学反应前后都不变．若用图2来收集氧气，氧气就从b端通入，要想测得收集到的氧气的体积，只需在装置的另一端放一量筒（填仪器名称）即可．
（4）小军同学想用稀盐酸和大理石在常温下反应制取二氧化碳，他就选择的发生装置为B，反应过程中，发现反应速度过快不好探究，于他用分液漏斗代替了仪器a很好的解决了问题．
（5）小明和小强同学用实验中产生的氧气做如下实验：
①小明做细铁丝在氧气中燃烧的实验，如图3所示，小强说小明犯了两个非常明显的错误，你认为小明所犯的错误是：集气瓶底没有水和细沙；火柴太长就放入集气瓶中．
小明改正后完成实验，他看到是现象是细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，反应的文字表达式为铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁．
②小强将产生的气体通入到图4的两支试管中，他看到热水中的白磷燃烧，冷水中的白磷不燃烧，由此他得出的可燃烧物燃烧条件是物质具有可燃性、可燃物与氧气接触、可燃物达到着火点，反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
若用乙装置完成燃烧条件的探究，与甲图相比，其缺点为污染空气，
该实验主要利用了铜片良好的导热性．燃着的白磷熄灭后，去掉铜片上的白色固体，可看到铜片表面变黑．写出铜片变黑的反应文字表达式：铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜．
烧杯中的水在实验中没有起到的作用是A．
A．作反应物   B．隔绝空气   C．升高温度
在表达交流的过程中，小明和小强分析了他们探究过程中的三个文字表达式，发现其有如下共同特征（写两条，合理即可）：条件都是点燃、都是化合反应．
8．让我们和小帆一起走进化学实验室，共同来学习科学探究的方法．据中央电视台报道：2005年3月29日，京沪高速公路淮安段发生一起撞车事故，导致一辆载有35t液态氯气（Cl2）的槽罐车破损，使液氯大量泄漏挥发，造成重大人员伤亡．当地消防队迅速用高压喷淋水枪向槽罐车周围持续喷洒大量雾状水，降低空气中氯气含量．
小帆看了报道，他猜测：（1）氯气一定有毒；（2）氯气还可能有的性质是：①氯气溶于水；②氯气与水反应．小帆和同学讨论后，对猜测（2）进行验证．老师提供了两瓶氯气（如图），并提醒小帆：把蒸馏水加入软塑料瓶…，观察完现象后，再向瓶内滴加数滴石蕊溶液．
（1））氯气与水反应的化学方程式是Cl2+H2O═X+HClO，请写出x的化学式HCl，HClO中氯元素的化合价为+1价．
（2）根据图中氯气的放置状况，你认为氯气的密度比空气大，收集氯气时用向上排空气法．
18．为纪念化学学科所取得的成就以及对人类文明的贡献，联合国将2011年定为“国际化学年”．请回答有关问题：
（1）化学科学为防治环境污染发挥重大作用．例如，用纳米级的某种氧化物做催化剂，使汽车尾气中的两种有毒气体CO与NO反应转化为两种无毒气体，其中一种是空气中含量最多的气体．这两种气体是N2和CO2．
（2）化学电源在生产、生活、科研中应用十分广泛．例如，银锌纽扣电池的反应原理是：Zn+Ag2O+H2O═Zn（OH）2+2Ag，该电池在使用时化学能能转化为电能．
（4）化肥的发明和使用，大大提高了全球的粮食产量，其中“合成氨技术”、“尿素生产技术”等功不可没，在加热、加压条件下，二氧化碳和氨气（NH3）反应生成尿素[CO（NH2）2]和水，该反应的化学方程式是CO2+2NH3$\frac{\underline{\;加压\;}}{加热}$CO（NH2）2+H2O．
5．下列物质中属于纯净物的是（　　）
A．洁净的空气B．氧化铜C．纯粮食醋D．汽水
2．通过下列各组对比实验，能得到相应结论的是（　　）
选项ABCD

实

验

方

案
实
验
一

实
验
二
实验结论呼出的气体全部是CO2燃烧需可燃物的温度达到着火点物质的溶解能力与溶剂的性质有关铁生锈需要氧气和水
A．AB．BC．CD．D
3．用化学符号表示：
（1）空气中含量最多的气体N2；
（2）能使澄清石灰水变白色浑浊的气体CO2；
（3）供给呼吸的气体O2；
（4）测定空气中氧气含量实验中红色固体P．

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