Question

同学们在实验室用5%的H₂O₂溶液制取氧气并进行氧气性质实验．
（1）气体制备：用5%H₂O₂溶液和MnO₂制取O₂．请你在图1“A”、“B”两套装置中选择其中一套，并说明选择的理由

 

，该反应的符号表达式为

 

．待反应结束后同学们回收了混合物中的MnO₂，实验操作为

 

．
（2）性质实验：小明用收集好的氧气，进行了下面的实验（如图2）：把点燃的木炭伸入集气瓶中，实验现象是

 

；为使铁丝在氧气中持续剧烈燃烧，他把光亮的细铁丝盘成螺旋状，

 

，缓慢插入集气瓶中，观察到持续剧烈燃烧．通过实验得出，氧气可以支持燃烧，并且可燃物燃烧更剧烈．
（3）双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验

实验序号	KClO3质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO   0.5g
③	1.2g	MnO2  0.5g

①上述实验应测量的“待测数据”是

 

．
②若实验②比实验①的“待测数据”更

 

 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．
③将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若衡量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中，

 

．（简述操作和现象）
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾的催化剂．
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,混合物的分离方法,氧气的化学性质,氧气的收集方法,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）根据A、B装置的特点进行分析；用过氧化氢溶液在二氧化锰做催化的条件下产生氧气和水，写出反应的方程式；根据二氧化锰难溶于水进行分离；
（2）根据木炭燃烧的现象及铁丝燃烧的注意事项：绕城螺旋状、用火柴引燃等分析．
（3）①运用催化剂的概念和本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解解答．②如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时间小．
③根据催化剂的特点，化学性质在反应前后保持不变解答．
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．

解答：解：（1）A装置的长颈漏斗便于添加液体药品制得较多的气体（或B装置简单）；用过氧化氢溶液在二氧化锰做催化的条件下产生氧气和水，反应的方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；因为二氧化锰难溶于水，故采用过滤、洗涤、干燥进行回收；
性质实验：木炭在纯净的氧气中燃烧，发出白光，放出热量；为使铁丝在氧气中持续燃烧，他把光亮的细铁丝盘成螺丝状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，缓慢插入集气瓶中，观察到持续剧烈燃烧；
（3）①本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，所以“待测数据”是收集等量氧气所需时间；
②如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时间小．
③根据催化剂的特点，化学性质在反应前后保持不变．
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．
故答案为：（1）A，便于添加液体药品制得较多的气体（或B，装置简单）；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；过滤、洗涤、干燥；
（2）发出白光，放出热量；下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时．
（3）①收集等量氧气所需时间．
②小；
加入适量的双氧水，观察到有大量气泡冒出
③探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好

点评：本题考查了气体的制取、混合物的分离及氧气性质的探究，综合性较强，根据氧气相关的性质逐一分析即可．实验是化学的重要组成部分，要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．