题目内容

20．制取氧气是初中化学重要的实验之一，兴趣小组进行如下探究．
探究一 氧气的制取

（1）a仪器名称：长颈漏斗；C图操作的名称：检查装置气密性．
（2）用氯酸钾制取氧气选择的发生装置是B（填序号）．
写出该反应的化学方程式2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
探究二  催化剂的选择
研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾有催化作用，分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示：
温度/℃ Fe2O3Al2O3CuO MgO
 开始反应 470515305490 
 剧烈反应 490540 350 545
（3）上述实验中，从温度对反应催化效果来看，最好选用氧化铜作催化剂．
（4）加热氢氧化铜固体可制得氧化铜和一种常见液体物质，写出该反应的化学方程式Cu（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H2O．
探究三 氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较
用如图装置进行实验，实验均以生成25mL气体为准，可能影响实验的因素均以忽略，相关装置和数据见下表：
 序号 KClO3质量 催化剂质量 待测数据
 ① 2.45g- a
 ② 2.45g 0.51gMnO2 b
 ③ 2.45g 0.51gCuOc
（5）实验①的作用对比，上述实验中的“待测数据”是收集25mL氧气所需时间，若b＞c，（填“＞”、“=”或“＜”）可知在某温度下氧化铜对氯酸钾分解效果更好．

分析 （1）根据实验装置图回答仪器名称和操作名称；
（2）根据氯酸钾制氧气的反应条件和药品状态选择发生装置，根据氯酸钾制氧气的反应原理书写化学方程式；
（3）对比表格中的数据选择合适的催化剂；
（4）根据氢氧化铜分解的生成物书写化学方程式；
（5）根据表格中实验①是没加催化剂时反应的情况，可知是用来对比加入催化剂后的反应速率；生成气体速率的快慢可以通过对比收集相同体积氧气所需时间的长短来体现，根据结论氧化铜催化效果好说明氧化铜做催化剂所用时间短．

解答 解：（1）由实验装置图可知仪器a是长颈漏斗，而操作C是检查装置气密性，故填：长颈漏斗；检查装置气密性；
（2）氯酸钾制氧气需要加热的条件所以要选择B装置来做为发生装置，氯酸钾用二氧化锰做催化剂生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；故填：B；2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（3）根据表格中的数据可知，加入催化剂后氯酸钾分解温度最低的是氧化铜，故填：氧化铜；
（4）根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，氢氧化铜生成氧化铜和另一种常见的液体是水，所以反应化学方程式是：Cu（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H2O；故填：Cu（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H2O；
（5）根据探究三的实验目的：氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较，可知实验①是用来比较加入催化剂和没加催化剂的反应速率情况，要比较反应速率的快慢可以通过对比收集相同体积的氧气所需时间的长短来体现，所以待测数据是三种情况下收集25mL气体所需的时间，由实验结论氧化铜的催化效果更好，可知相同条件下用氧化铜做催化剂时收集相同体积的氧气所需的时间短，故填：对比；收集25mL氧气所需时间；＞．

点评 此题考查气体制备过程中催化剂的选择问题，催化剂能改变化学反应速率，对于有气体生成的反应，反应速率的快慢可以通过收集相同体积的气体所用时间的长短来体现．

练习册系列答案
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15．下列实验设计不能达到目的是（　　）
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9．归纳与反思是学习化学的重要环节．下列各项归纳完全正确的是（　　）
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熟石灰呈碱性--改良酸性土壤
一氧化碳有还原性--用于冶炼金属		皮肤沾上浓硫酸--用氢氧化钠溶液中和
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天然气泄漏--打开排气扇通风
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