Question

某化學興趣小組利用下列裝置進行O₂、CO₂的實驗室制法和有關性質(zhì)的研究．
（1）寫出下列編號儀器的名稱：①

 

；②

 

③

 

（2）甲同學要用KMnO₄固體來制取O₂，應選用上圖中的

 

裝置（填編號）．用化學方程式表示反應原理

 

．當O₂收集滿，取出集氣瓶后，停止該實驗的正確操作步驟是先

 

，后

 

．
（3）為了較準確測定KMnO₄完全分解產(chǎn)生氧氣的體積，可進行以下試驗：稱取9.5g KMnO₄加熱直至無氣體放出，過一會兒讀取進入量筒里的氣體體積．試完成下列填空：測量氣體體積時，可以將反應發(fā)生裝置和收集裝置中的氣體冷卻至室溫再進行．則收集氣體應選下圖中的裝置

 

才合理（填編號），理由是

 

．

（4）乙同學用濃鹽酸和大理石在B裝置中反應，制取CO₂并檢驗其有關性質(zhì)，觀察到燒杯中紫色石蕊試液變紅．對這一變化的合理解釋是

 

（填序號）
A、產(chǎn)生的CO₂直接使石蕊試液變紅
B、產(chǎn)生的CO₂與水反應生成H₂CO₃使石蕊試液變紅
C、揮發(fā)出的氯化氫溶于水使石蕊試液變紅
（5）實驗室常用氯酸鉀與二氧化錳的混合物來制取氧氣，二氧化錳能加快氯酸鉀的分解，現(xiàn)設計實驗證明氧化銅也能加快氯酸鉀的分解，并與二氧化錳的催化效果進行比較，用下圖裝置進行實驗，實驗時均以生成25 mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略，相關數(shù)據(jù)見下表
：

實驗序號	KClO3質(zhì)量	其它物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
④	1.2g	無其它物質(zhì)
⑤	1.2g	CuO0.5g
⑥	1.2g	MnO20.5g

回答下列問題：
①上述實驗中的“待測數(shù)據(jù)”指

 

；
②本實驗裝置圖中量氣裝置B由球形干燥管、乳膠管和50mL滴定管（帶刻度）改造后組裝而成，此處所用液體通常選

 

（填字母編號）；
A、水；B、濃硫酸；C、雙氧水；D、無水酒精
③若要證明實驗②中球形干燥管內(nèi)收集的氣體是O₂，可待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管，拔去干燥管上單孔橡皮塞，

 

，觀察現(xiàn)象；
④為探究CuO在實驗
（6）中是否起催化作用，需補做如下實驗（無需寫出具體操作）：
A、

 

B、CuO的化學性質(zhì)有沒有改變．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)實驗室常用儀器名稱和作用進行分析；
（2）按照圖中氣體發(fā)生裝置特點與氣體收集和檢測方法進行分析即可；
“當氧氣收集滿，停止實驗的正確操作步驟”應根據(jù)實驗注意事項及實驗操作基本流程合理作答；
（3）用排水法收集氣體時，需特別注意溫度對收集影響，若溫度過高，可能引起倒吸，依據(jù)圖中所示裝置特點分析即可作答；
（4）二氧化碳與氯化氫氣體溶于水后分別形成碳酸和鹽酸，依據(jù)石蕊試劑特點分析．
（5）此題屬于信息實驗題，需通過仔細閱讀題干提取有效信息進行分析，
①此題對比分析不同催化劑的催化效果，在其它變量確定時：通過反應時間長短可以反映不同催化劑催化效果的強弱．
②圖示裝置利用排出液體的體積等于生成氣體體積，所以對液體是有要求的，生成的氣體只要不溶于水，一般都用水．
③考查氧氣的檢驗．
④根據(jù)催化劑的特點：催化劑在反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)均不變．

解答：解：（1）通過對實驗室常用儀器的認識可知：①燒杯，②錐形瓶，③長頸漏斗．
（2）A是固體發(fā)生裝置，B、C是液體發(fā)生裝置，所以用高錳酸鉀制取氧氣需用A裝置，故答案為A．
高錳酸鉀制氧氣的反應原理為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
實驗結(jié)束后為防止倒吸，應先從水中取出導管，再熄滅酒精燈，故答案為：從水中取出導管．
（3）①E裝置中導管伸入量筒太短，氣體會溢出，故答案為：F、防止氣體溢出．
（4）二氧化碳與氯化氫氣體溶于水后分別形成碳酸和鹽酸碳酸和鹽酸顯酸性，故選BC．
（5）①在催化劑質(zhì)量相同，生成氣體體積確定的條件下，通過反應時間長短可以比較出不同催化劑的催化效果，故答案為：反應時間；
②圖示裝置利用排出液體的體積等于生成氣體體積，氣體只要不溶于水，一般都用水，而濃硫酸、雙氧水及無水酒精成本高且雙氧水還能產(chǎn)生少量氧氣，影響測量結(jié)果，故選A．
③利用氧氣的助燃特點，檢驗氧氣的方法為：在管口放一帶火星小木條．
④根據(jù)催化劑的特點：催化劑在反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)均不變，而氧化銅在本實驗中作為催化劑，故答案為：反應前后氧化銅質(zhì)量有沒有變化．

點評：制取氧氣的實驗結(jié)束時應先撤導管再熄滅酒精燈，這點是學生必須注意的，測量氣體體積時必須等氣體發(fā)生裝置和收集裝置冷卻到室溫時再進行，否則會引起倒吸且數(shù)據(jù)不準確．