Question

从事科学实验的重要环节是进行科学实验的设计．科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的②收集有关资料③设计合理方案④进行科学实验．
请你按照以上四步，完成以下实验设计，根据装置图回答下列问题（所用装置图用序号表示）；

（1）双氧水（H₂O₂）在二氧化锰的催化作用下能迅速分解出氧气，实验室常用这种方法制取氧气．
①明确实验目的：在实验室里制取氧气
②收集有关资料：双氧水是一种无色

 

体液体，二氧化锰是一种

 

色固体，黑色固体
氧气的密度

 

空气的密度，且

 

溶于不易溶于水．双氧水与二氧化锰混合制取氧气的文字表达式为

 

．
③设计合理方案：发生装置选用

 

，收集装置选用

 

．
④进行科学实验．
（2）在实验室，也可以用加热氯酸钾（KClO₃）和二氧化锰固体混合物制取氧气．
①明确实验目的：

 

②收集有关资料：氯酸钾是

 

色的固体，二氧化锰在反应中起

 

作用．
③设计合理方案：发生装置选用

 

，收集装置选用

 

．反应的文字表达式为

 

，该反应所属的基本反应类型为

 

．若用向上排空气法收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满的方法是

 

．
④进行科学实验．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,氧气的检验和验满,催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）②过氧化氢为无色液体，而二氧化锰为黑色粉末状固体，用过氧化氢制取氧气不需加热；
③根据实验室用过氧化氢来制取氧气的反应原理选择合适的发生装置，根据氧气的密度和水溶性来选择合适的收集装置．

解答：解：
（1）②根据过氧化氢的性质可以知道过氧化氢是一种无色的液体，二氧化锰为黑色粉末，在常温下即可反应，氧气的密度比空气的大，不易溶于水，故可以用向上排空气法或排水法收集；写出该反应的文字表达式；
③根据该反应原理，反应物是液体和固体，反应条件无需加热，因此选用A为制取氧气的发生装置，而用D或C来收集氧气；
故答案为：
②液体；黑色粉末；不需加热；大；不易；双氧水

二氧化锰

水+氧气；
③A；C或D
（2）实验目的：加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气；
故答案为：加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气；
②氯酸钾是白色固体，根据催化剂的概念：在化学反应里能够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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，可知，二氧化锰在反应中起催化作用；
故答案为：白色；催化；
③根据该反应原理，反应物是固体，反应条件是加热，选用制取氧气的发生装置是 B；氧气的密度比空气的大，不易溶于水，故可以用向上排空气法或排水法收集；加热氯酸钾和二氧化锰混合物生成氯化钾和氧气；该反应属于分解反应；验证集气瓶中是否已收集满的方法是：将带火星的木条靠近集气瓶口，如果能使木条复燃，说明已收集满，

故答案为：B；C或D；氯酸钾

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气；分解反应；将带火星的木条靠近集气瓶口，如果能使木条复燃，说明已收集满．

点评：本题从多个方面考察实验室制取氧气的方法，并能灵活应用到解题当中．