Question

1．研究和控制化学反应条件有重要意义．
（1）同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响．在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间．

实验	30%双氧水的质量（g）	加入的水的体积（mL）	二氧化锰质量（g）	收集时间（s）
1	10	40	5	200
2	20	30	5	100
3	30	20		67

①写出上述仪器的名称：A燃烧匙，B药匙，C坩埚钳，D胶头滴管．
②取用二氧化锰的仪器B（填编号）．
③实验3中，加入的二氧化锰质量为5g．
④写出上述反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
⑤相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明在催化剂二氧化锰质量相等的条件下，过氧化氢溶液浓度越大，分解速率越快．
（2）同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气．为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择图2装置（气密性良好）进行实验．实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是氧气中含有较多的水蒸气，同学分析原因后，采用了排水法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气．小睿平时好学爱动脑，听了同学们的分析，他动手用向上排空气法收集了一瓶氧气，伸入带火星的木条也复燃了．他用向上排空气法收集氧气的理由氧气密度比空气大；为了保证收集到的氧气能使带火星的木条复燃，他对装置作了什么改动？在收集装置前面加上一个干燥氧气的装置．
（3）同学们热烈讨论后认为：对图2装置进行试管口略向下倾斜，抬高酒精灯两处改动，也可以用加热氯酸钾制取氧气．
①在加热KClO₃制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是没有加入二氧化锰．
②该反应的文字表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（4）将点燃的蜡烛放入集满氧气的干燥的集气瓶中，可观察到蜡烛剧烈燃烧，发出白光，且瓶壁上有水雾出现，证明蜡烛燃烧有水生成．接着，将蜡烛从集气瓶中取出，向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊（填实验步骤和现象），证明蜡烛燃烧还生成了二氧化碳．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法； 
进行对比试验要确定好常量和变量；
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
根据实验现象可以判断实验结论；
（2）水易挥发，加热时挥发的更快；
氧气不易溶于水，密度比空气大；
浓硫酸能够吸收水蒸气，可以用作氧气、二氧化碳和氢气的干燥剂；
（3）加热试管中的固体时，为了防止水蒸气冷凝回流炸裂试管，试管口应该略向下倾斜；
氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气；
燃烧的蜡烛在氧气中能够剧烈的燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．

解答 解：（1）①A是燃烧匙，B是药匙，C是坩埚钳，D是胶头滴管．
故填：燃烧匙；药匙；坩埚钳；胶头滴管．
②二氧化锰是粉末状的，取用二氧化锰的应该用药匙．
故填：B．
③实验3中，为了更好地进行对比，加入的二氧化锰质量为5g．
故填：5．
④过氧化氢分解生成水和氧气的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
故填：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
⑤相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明在催化剂二氧化锰质量相等的条件下，过氧化氢溶液浓度越大，分解速率越快．
故填：在催化剂二氧化锰质量相等的条件下，过氧化氢溶液浓度越大，分解速率越快．
（2）实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是氧气中含有较多的水蒸气；
同学分析原因后，采用了排水法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气；
用向上排空气法收集氧气的理由是氧气密度比空气大；
为了保证收集到的氧气能使带火星的木条复燃，应该对装置作如下改动：在收集装置前面加上一个干燥氧气的装置，例如可以在收集装置前面加上一个装有浓硫酸的洗气瓶．
故填：氧气中含有较多的水蒸气；排水；氧气密度比空气大；在收集装置前面加上一个干燥氧气的装置．
（3）图2装置中，把试管口略向下倾斜，适当抬高酒精灯，也可以用加热氯酸钾制取氧气．
故填：试管口略向下倾斜；抬高酒精灯．
①在加热KClO₃制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，最可能的原因是没有加入二氧化锰．
故填：没有加入二氧化锰．
②氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
故填：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（4）将点燃的蜡烛放入集满氧气的干燥的集气瓶中，可观察到蜡烛剧烈燃烧，发出白光，且瓶壁上有水雾出现，证明蜡烛燃烧有水生成，接着，将蜡烛从集气瓶中取出，向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，证明蜡烛燃烧还生成了二氧化碳．
故填：蜡烛剧烈燃烧，发出白光；向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．