题目内容
15.实验室部分装置如图所示,请回答有关问题.(1)写出a、b两种仪器的名称:a长颈漏斗,b锥形瓶.
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气,最好选择图中的AF(填编号)组装一套制取装置,反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.装入药品前必须进行的一步操作是检查装置气密性.
(3)小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题.她进行了如下实验探究:
| 实验一 | 实验二 | 实验三 | |
| 实验操作 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 | 取5mL水于试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条 | 取5mL5%过氧化氢溶液放入试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条 |
| 实验现象 | 有气泡产生,木条不复燃 | 没有明显现象 | 有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃 |
| 实验结论 | 过氧化氢分解产生氧气速度较慢 | 二氧化锰加入水中不产生氧气 | 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 |
| 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 | |||
②小英同学认为仅由上述实验还不能完全证明命题的成立,她补充设计了如下探究,最终完成了对“命题”的实验证明.
探究1:在实验三开始和结束时,分别称量二氧化锰的质量,其目的是证明MnO2在过氧化氢分解前后的质量不变;
探究2:利用实验三反应后试管内的剩余物继续实验.接下来的实验操作、现象和结论是倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,有大量气泡产生,证明MnO2仍能加快过氧化氢的分解速率,化学性质也没变.
分析 长颈漏斗方便加液体药品,锥形瓶是常用的反应容器;装入药品前必须进行的一步操作是:检查装置气密性;制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热.氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净.实验一中,由实验现象可知,过氧化氢分解产生氧气速度较慢;实验二中,取5mL水于试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条,没有明显现象,说明二氧化锰加入水中不产生氧气;实验三中,取5mL5%过氧化氢溶液放入试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条,有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃,说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解;探究1:在实验三开始和结束时,分别称量二氧化锰的质量,其目的是证明MnO2在过氧化氢分解前后的质量不变;探究2中,倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,有大量气泡产生,证明MnO2仍能加快过氧化氢的分解速率,化学性质也没变.
解答 解:(1)长颈漏斗方便加液体药品,锥形瓶是常用的反应容器,故答案为:长颈漏斗 锥形瓶
(2)如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,要注意配平;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净装入药品前必须进行的一步操作是:检查装置气密性;故答案为:A、F;2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;检查装置气密性
(3)实验一中,由实验现象可知,过氧化氢分解产生氧气速度较慢;实验二中,取5mL水于试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条,没有明显现象,说明二氧化锰加入水中不产生氧气;实验三中,取5mL5%过氧化氢溶液放入试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条,有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃,说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解;①故答案为:Ⅰ较慢;Ⅱ没有明显现象;Ⅲ取5mL5%过氧化氢溶液放入试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条;
②探究1:在实验三开始和结束时,分别称量二氧化锰的质量,其目的是证明MnO2在过氧化氢分解前后的质量不变;探究2中,倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,有大量气泡产生,证明MnO2仍能加快过氧化氢的分解速率,化学性质也没变;故答案为:证明MnO2在过氧化氢分解前后的质量不变;倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,有大量气泡产生,证明MnO2仍能加快过氧化氢的分解速率,化学性质也没变
点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和探究催化剂的作用等,综合性比较强.气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.
(1)问题:FeCl3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?(2)猜想:FeCl3能作过氧化氢分解的催化剂
(3)实验验证:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 木条不复燃 | 常温下过氧氢溶液不分解 | |
| 实验二 | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量FeCl3,然后将带火星的木条伸入试管中 |
(5)讨论与反思:经过讨论有同学认为只有上述两个证据,不能证明FeCl3能作过氧化氢的催化剂,还需要再补充一个探究实验.
实验三:【实验目的】探究:探究化学反应前后质量是否发生改变
【实验步骤】①准确称量FeCl3的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,烘干,称量;④对比反应前后FeCl3的质量.
【讨论】如果FeCl3在反应前后质量不变,则说明FeCl3可以作过氧化氢分解的催化剂
(6)但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验.
探究:探究化学反应前后化学性质是否发生改变.
| 物质 | 选用试剂 | 操作方法 | |
| A | Cu(CuO) | 氧气 | 通入氧气并加热 |
| B | KCl(KClO3) | 二氧化锰 | 加入MnO2后加热,使之充分反应 |
| C | FeCl2溶液(CuCl2) | 铁 | 加入铁充分反应后过滤 |
| D | KCl溶液(K2CO3) | 氯化钙溶液 | 加入氯化钙溶液充分反应后过滤 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 滤渣一定有Fe粉 | B. | 滤渣一定有Cu粉 | ||
| C. | 滤液中一定有Fe2+ | D. | 滤液中一定有Ag+、Cu2+ |
| A. | ①的化学性质比较稳定 | B. | ③④属于同种元素 | ||
| C. | ④是一种阴离子 | D. | ②容易得到电子 |