题目内容
【题目】实验室制取气体所需装置如下所示。请回答以下问题:
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A B C D E
(1)装置中标“a”的仪器名称是 ,标“b”的仪器名称是 。
(2)用高锰酸钾制取并收集一瓶的氧气,发生反应的的符号表达式为 ,所选用的发生装置是 (填字母序号,下同),收集装置是E或 。当用E方法收集O2,收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作方法是先 。
(3)利用图Ⅱ装置(夹持装置未画出)能进行的实验是 。
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A.用高锰酸钾制氧气
B.用双氧水与二氧化锰制氧气
C.用石灰石与稀盐酸制二氧化碳
(4)图Ⅱ中的气体发生装置虽然简单,操作方便,但无法控制反应速率。请从图III中选取 (选填序号)与图Ⅱ组装成新的气体发生装置,以达到控制反应速率的目的。
(5)催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。实验室用过氧化氢溶液分解制取氧气时,就常用二氧化锰作催化剂。
【提出问题】红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂吗?
【提出猜想】甲同学认为红砖粉可以代替MnO2作过氧化氢溶液分解的催化剂。
【设计实验】
①在试管中加入10mL6%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管中;
②准确称量0.5g红砖粉,并放入另一支试管中,将带火星的木条伸入试管中;
③在步骤②的试管中加入10mL 6%过氧化氢溶液,将带火星木条伸入试管中;
④待步骤③的试管中无气泡冒出后,经过操作A、洗涤、干燥、称量得粉末仍为0.5g;
⑤另取10mL6%过氧化氢溶液,加入步骤④中所得固体,将带火星木条伸入试管。
【问题讨论】
a.步骤①中的现象为 ,步骤③、⑤中带火星的木条复燃。
b.步骤④中操作A的名称是 。若提供了铁架台、玻璃棒、烧杯还缺少的玻璃仪器为 ,其中玻璃棒的作用为 。
c.步骤①和步骤③的操作目的是 。
d.步骤⑤实验的目的为 。
【实验结论】 。
【答案】(1)酒精灯 分液漏斗
(2)KMnO4
K2MnO4 + MnO2 + O2 ; A; C; 撤出导管,再熄灭酒精灯
(3)B
(4)B
(5)a、带火星的木条不复燃. b、过滤;漏斗;引流.
c、对比 d、探究红砖粉的化学性质是否改变
【实验结论】:红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂
【解析】
试题分析:(2)加热高锰酸钾分解制取氧气的同时,还生成了锰酸钾和二氧化锰,故反应的化学方程式是2KMnO4 △K2MnO4 +MnO2 + O2↑;根据反应物的状态和反应条件选择发生装置,用加热高锰酸钾制取氧气属固固加热型,选A装置;氧气的密度比空气大,难溶于水,故可用向上排空气法会排水法收集,选C或E装置;用排水法收集氧气,反应结束后要先把导管移出水槽再熄灭酒精灯,目的是防止水倒流入试管中使试管炸裂;
(3)图Ⅱ装置中的发生装置属固液在常温下的反应,收集装置的用排水法收集气体,故可用于双氧水与二氧化锰制氧气;
(4)根据题意,图Ⅱ装置中过氧化氢接触到二氧化锰后,反应便立即开始,不能人为控制其速率和生成氧气的量,故要控制其反应速率,可通过控制过氧化氢的加入量来实现;分液漏斗就可以控制加入液体药品的量和速率;
(5)a、常温下过氧化氢分解的很慢,不能产生足够多的氧气,故带火星的小木条不会复燃;
b、红砖粉难溶于水,可通过过滤的方法分离;过滤时需要铁架台、烧杯、玻璃棒和漏斗,其中玻璃棒起引流的作用;
c、步骤1中的带火星的小木条不复燃,3中的复燃,说明红砖粉能加快过氧化氢的分解,起对比的作用;
d、催化剂具有“一变二不变”的特点,即能改变物质的反应速率,但自身的质量和化学性质不变,故步骤5的目的是判断红砖粉的化学性质是否发生了改变;
通过实验可知,红砖粉具有催化剂的特点,即红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂。