Question

实验室常用下列装置来制取氧气：
（1）写出图A中有标号仪器的名称：a

 

、b

 

；
（2）用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达式为

 

．可选用的发生装置是

 

（填序号）；可选用的收集装置是（填序号）

 

或

 

．
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混和加热来制取氨气．常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水．制取并收集氨气时，应该从图中选择的发生装置是

 

（填序号），收集装置是

 

．（填序号）
（4）用E装置收集氧气时，检验氧气是否集满的方法是

 

．
（5）若直接使用F图所示装置收集O₂，则O₂由

 

口进入；若将装置中充满水，则O₂由

 

 口进入．若将瓶中装入半瓶蒸馏水可用于病人输氧装置，端连接贮氧气钢瓶，在输送的过程中，这一装置能起到的作用是

 

（任写一条）．
（6）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是

 

（填序号），该反应的文字表达式为

 

．若想控制该反应的反应速率，B装置的改进方法是

 

．
对此实验，让我们继续思考并研究几个问题：
问题①：催化剂二氧化锰（MnO₂）的用量对反应速率有没有影响？
我的实验方案是：每次均用30mL10%的过氧化氢（H₂O₂）溶液，采用不同量二氧化锰（MnO₂）粉末作催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化锰（MnO2）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用时间（t）	17	8	7	5	4	3	2	2

请你分析表中数据并回答：MnO₂的用量对反应速率有无影响，如果有，怎样影响？

 

问题②：过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率有没有影响？你的实验方案是：

 

．

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）从仪器的名称和用途去分析解答；
（2）从实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气的反应条件，氧气的密度和水溶性去分析解答；
（3）从实验室用氯化铵固体与碱石灰固体混和加热来制取氨气的反应条件，氧气的密度和水溶性去分析解答；
（4）从氧气的验满方法去分析解答；
（5）从“万能瓶”的原理去分析解答；
（6）过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水的反应条件，仪器的用途；控制变量法研究化学反应中各项对化学反应速率的影响去分析解答．

解答：解：（1）由仪器的名称和用途可知a为酒精灯，b为铁架台；故答案为：酒精灯  铁架台；
  （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，生成氧气的同时，还生成锰酸钾和二氧化锰，其文字表达式为：高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气；由于反应条件是加热，所以要选择A装置；因为氧气密度比空气大，所以可用向上排空气法E，又由于氧气不易溶于水，因此可用排水法C；故答案为：高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气   A  C或E；
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混和加热来制取氨气，由于反应条件是加热，所以要选择A装置；因为氨气密度比空气小，所以可用向下排空气法D，又由于氨气易溶于水，因此不能用排水法C；故答案为：A     D；
（4）用装置E收集氧气，用向上排空气法收集氧气，其验满方法是：带火星的木条放在集气瓶口，如果复燃，证明已满；故答案为：带火星的木条放在集气瓶口，如果复燃，证明已满；
（5）若直接使用F图所示装置收集O₂，可以看用是向上排空气法收集氧气，导管要伸入集气瓶的底部，因此应从b口进入；若将装置中充满水，由于F装置内装满水，如果氧气从a管进入集气瓶，由于氧气的密度远小于水的密度，进入集气瓶内的氧气会从b管中导出；而从b管进入，由于氧气不易溶于水，在氧气压力的不断增大下，集气瓶中的水会被压出，当水排净时，氧气就收集满了．由于氧气是一种无色无味的气体，将瓶中装入半瓶蒸馏水可用于病人输氧装置时，可通过气泡的多少，控制氧气的输出和输出量；
故答案为：b   a   指示氧气的输出和输氧量；
（6）过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水，其文字表达式为：过氧化氢过氧化氢

二氧化锰

水+氧气；用注射器代替B装置中的长颈漏斗，可利用注射器可以控制过氧化氢溶液的加入量和加入时间，从面达到能够随时控制反应的发生或停止的目的；故答案为：B  过氧化氢过氧化氢

二氧化锰

水+氧气     注射器代替B装置中的长颈漏斗；
①由表中数据可以看出在其他条件都相同的条件下，生成500mL氧气所需要的时间，随着二氧化锰的增多，所需的时间在减少，说明随着二氧化锰的增多，反应速率越来越快；故答案为：有，MnO₂的用量越多，反应速率越来越快；
②可以参照①中的控制变量法．要想证明过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率的影响，就要让其他的量不变，只有过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度改变，来根据各次收集到500mL氧气时所用的时间的多少确定过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率的影响；因此答案为：选用相同质量的二氧化锰作催化剂，分别和相同体积，不同浓度的过氧化溶液反应，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间．

点评：向上排空气法收集氧气，其验满方法是：带火星的木条放在集气瓶口，是放在瓶口而不是瓶内，要和氧气的检验方法区别开来．