Question

如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置．

（1）写出如图所示装置中标有序号的仪器名称：①

 

，②

 

．
（2）实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为：

 

；制取气体时，组装好仪器后，应先

 

，再添加药品；收集氧气时，使用

 

（选填装置序号〕所示的方法收集到的气体比较纯净；若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是

 

．
（3）若用氯酸钾固体制取氧气，反应的化学方程式为

 

，发生装置应选用

 

（选填装置序号）．
（4）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从

 

（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从

 

（填“a”或“b”）端通入．
（5）小雨阅读课外资料得知：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，于是他对氧化铜产生了探究兴趣．

实验序号	KClO3质量	其它物质质量	待测数据
①	1.2g
②	1.2g	CuO，0.5g
③	1.2g	MnO2，0.5g

【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（其它可能影响实验的因素均忽略）．
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，若称量得到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,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）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；  
  氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；
（4）不同的实验装置，功能不同；
（5）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；
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；
根据实验②反应后的固体只有氧化铜，而且预期结论是：氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂，分析解答；
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）①是试管，常用作反应容器； ②是集气瓶，常用来收集气体．
故填：试管；集气瓶．
（2）实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
制取气体时，组装好仪器后，应先检查装置气密性，再添加药品；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用F装置收集，用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净；
选用C做发生装置的优点是能够控制反应速率．
故填：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；检查装置气密性；F；能够控制反应速率．
（3）若用氯酸钾固体制取氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，因为需要加热，发生装置应选用A装置．
故填：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；A．
（4）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从a端通入；
欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入．
故填：a；b．
（5）【设计实验】
①上述实验应测量的“待测数据”是收集等量氧气所需时间．
故填：收集等量氧气所需时间．
②若实验②比实验①的“待测数据”更小，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．
故填：小．
③将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中，向试管中倒入适量的氯酸钾，混合均匀后加热，产生使带火星的木条复燃的气体．
故填：向试管中倒入适量的氯酸钾，混合均匀后加热，产生使带火星的木条复燃的气体．
【评价设计】
小雨设计实验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．
故填：探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．

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．