Question

2．过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解放出氧气，实验时，可以通过调节分液漏斗活塞控制液体的滴加速度，所用装置如图所示：

甲、乙两位同学要选用上述装置用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，试回答下列问题：
（1）分液漏斗中应加入的物质是过氧化氢溶液，锥形瓶中应放入的物质是二氧化锰，在该反应中起催化作用．
（2）甲、乙两位同学在制取气体时，都选用A装置作为气体发生装置，但其收集装置不相同，通过对比知道，甲收集的氧气纯度比乙高．则甲选D装置收集，乙选择B装置收集．
（3）甲同学选择该装置收集氧气的依据是氧气不易溶于水，他是如何知道已集满了一瓶氧气的集气瓶口有气泡冒出．
（4）乙同学选用收集装置的依据是氧气密度比空气大，证明氧气已集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满．
（5）甲同学在实验开始时，观察到锥形瓶内有大量气泡产生，可收集装置中没有收集到氧气，其原因是装置气密性不好．
（6）欲证明二氧化锰在化学反应后化学性质没有发生变化，可采用的方法是反应后，产物沉淀过滤出来，烘干，称重，证明重量不变，再加入新的过氧化氢溶液，依然有氧气放出，依然能够起催化作用，再次将沉淀过滤出来，烘干，称重，证明重量依然不变．
（7）装置A中反应很剧烈，据此，甲、乙两位同学应采用的安全方法是①．
①控制液体流速 ②用体积小的锥形瓶 ③加热反应物．

Answer 1

分析 （1）根据分液漏斗可以用来添加液体，锥形瓶中直接加入固体，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂进行分析；
（2）（3）（4）根据排水法收集的氧气纯净，向上排空气法收集的氧气干燥，氧气密度比空气大，不易溶于水，氧气有助燃性进行分析；
（5）根据制取装置的气密性不好会造成装置漏气，收集不到气体进行分析；
（6）根据催化剂的定义：在化学反应中可以改变物质的反应速率，而本身的质量和化学性质都没有变化的物质叫催化剂进行分析；
（7）根据反应物接触越充分、浓度越大、温度越高，反应速率越快进行分析．

解答 解：（1）过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，分液漏斗可加入液体，所以分液漏斗中放入的是过氧化氢溶液，锥形瓶中放入的是二氧化锰，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，在该反应中起催化作用；
（2）氧气不易溶于水且密度比空气大，所以可用排水法或向上排空气法收集，利用排水法收集的气体比排空气法收集的气体纯净，甲收集的氧气比乙纯说明甲用的是排水法，乙用的是向上排空气法收集；
（3）甲同学选择D装置收集氧气的依据是氧气不易溶于水，当集气瓶口有大气泡逸出时说明集气瓶已满；
（4）乙同学选用B收集装置的依据是氧气的密度比空气大，证明氧气已集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
（5）有大量气泡生成，说明有氧气产生，可收集装置中没有收集到氧气，之所以没有收集到氧气，说明生成的氧气从其他地方跑掉了，装置漏气；
（6）反应后，产物沉淀过滤出来，烘干，称重，证明重量不变，再加入新的过氧化氢溶液，依然有氧气放出，依然能够起催化作用，再次将沉淀过滤出来，烘干，称重，证明重量依然不变；
（7）如要减慢装置A中的反应速率，应该减慢液体的滴加速率，减少反应物的量，而加热反应物能够加快反应速率，用体积较小的锥形瓶更容易发生安全事故，故选：①．
故答案为：（1）过氧化氢，二氧化锰，催化；
（2）D，B；
（3）氧气不易溶于水，集气瓶口有气泡冒出；
（4）氧气的密度比空气大，把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；
（5）装置气密性不好；
（6）反应后，产物沉淀过滤出来，烘干，称重，证明重量不变，再加入新的过氧化氢溶液，依然有氧气放出，依然能够起催化作用，再次将沉淀过滤出来，烘干，称重，证明重量依然不变；
（7）①．

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．