题目内容
17.根据图1实验装置图,回答有关问题:(1)写出标号仪器的名称:①铁架台 ②水槽
(2)常温下,用分解过氧化氢溶液制取氧气,选择的发生装置是B(填序号),写出反应的文字表达式:过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气.
(3)实验室用高锰酸钾制取并较纯净的氧气时,可选用的装置组合是A(填序号),试管口棉花的作用是:防止高锰酸钾粉末进入导气管;试管口为什么要向下倾斜:防止冷凝水倒流回热的试管引起试管的炸裂;用排水法收集氧气时,当气泡均匀连续时,开始收集;一同学在用此收集方法结束后,发现水开始从导管倒流,这是因为该同学熄灭酒精,而导气管没从水槽中移出,此时他可采取取下试管口的橡皮塞的措施来补救.
(4)已知甲烷气体极难溶于水,密度小于空气.实验室可用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷.实验室制取甲烷的装置组合是A(从上图中选择).若用图2装置来收集甲烷,甲烷应从a端进入.(填“a”或“b”).
分析 (1)熟悉常用仪器的名称和用途;
(2)根据实验室应用分解过氧化氢溶液制取氧气的原理分析回答;
(3)根据实验室用高锰酸钾制取收集氧气的原理、步骤及注意的事项分析回答;
(4)据反应物状态和反应条件选择发生装置,据气体密度和溶解性选择收集装置.
解答 解:(1)由图示可知标号仪器①是铁架台,②是水槽;
(2)常温下,用分解过氧化氢溶液制取氧气,通常加入二氧化锰做催化剂,选择的发生装置是固液不需加热的B;反应的文字表达式:过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气.
(3)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气时,由于是加热固体制取气体,可选用的装置组合是A;
为了防止高锰酸钾粉末进入导气管,在试管口放一团棉花;
为防止冷凝水倒流回热的试管引起试管的炸裂,试管口要向下倾斜;
用排水法收集氧气时,当气泡均匀连续时,开始收集;
用排水法收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是先将导气管从水槽中移出,然后熄灭酒精灯,以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂.
如发生了倒吸可采取取下试管口的橡皮塞的措施来补救.
(4)实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷,属于固体加热型,应该用A装置,若用图2装置来收集甲烷,密度小于空气,甲烷应从a端进入;
故答为:(1)①是铁架台;②是水槽;
(2)B;过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;
(3)A;防止高锰酸钾粉末进入导气管;防止冷凝水倒流回热的试管引起试管的炸裂;均匀连续;熄灭酒精,而导气管没从水槽中移出;取下试管口的橡皮塞;
(4)A;a.
点评 本题比较全面考查了实验室有关的氧气的制法,要想解答好这类题目时,首先,要熟记氧气的实验室制取原理和氧气的溶解性、密度等;还要熟悉常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等.
| A. | 锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放6%双氧水 | |
| B. | 锥形瓶里加入高锰酸钾固体,分液漏斗里盛放蒸馏水 | |
| C. | 该装置的优点是能控制反应的发生和停止 | |
| D. | 当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即刻收集 |
| A. | 研究药物对抗“埃博拉”病毒 | B. | 360电脑办公软件 | ||
| C. | 我国“神舟”飞船的高能燃料 | D. | 如何解决环境污染问题 |
【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?
查阅资料:氯酸钾、氯化钾等固体可以溶解于水,二氧化锰、氧化铜等固体不溶于水.
【设计实验】小雨以生成100毫升的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略).
| 实验序号 | 氯酸钾质量 | 其它物质质量 | 待测数据 |
| ① | 1.5g | ||
| ② | 1.5g | CuO 0.5g | |
| ③ | 1.5g | MnO2 0.5g |
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更小(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反应后的固体进行加水溶解、过滤(填操作名称)、洗涤干燥、称量等步骤后,得到黑色粉末0.5g.
(4)将步骤(3)得到的黑色粉末放入另一试管中,向试管中倒入适量的双氧水(重复多次此实验),观察到试管中均能迅速产生大量气泡.
试写出该反应的符号表达式H2O2$\stackrel{CuO}{→}$H2O+O2↑.
【预期结论】综合以上步骤(2)(3)(4)可得出氧化铜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对比的目的是对比氧化铜和二氧化锰的催化效果.