Question

8．實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置來(lái)制取氧氣：

（1）寫出圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a酒精燈、b鐵架臺(tái)；
（2）用雙氧水和二氧化錳來(lái)制取氧氣時(shí)，可選用的發(fā)生裝置是B（填序號(hào)），其中二氧化錳起催化作用．
（3）用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
（4）用E裝置收集氧氣的依據(jù)是氧氣密度比空氣大，檢驗(yàn)氧氣是否集滿的方法是把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
（5）實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來(lái)制取氨氣．常溫下氨氣是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小．氨氣極易溶于水．由此可知制取并收集氨氣，應(yīng)該從上圖中選擇的發(fā)生裝置是A，收集裝置是D．若用F裝置收集氨氣，氨氣應(yīng)從n（填“m”或“n”）端進(jìn)入．
（6）某研究小組對(duì)用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
①往盛有5mL 5% H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃．
②往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
③往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
④經(jīng)檢驗(yàn)，②、③中反應(yīng)后試管中仍分別含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
問(wèn)題：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應(yīng)中的作用是催化劑．
（2）實(shí)驗(yàn) ②、③中H₂O₂的濃度（w%）以5%為宜．
研究小組還對(duì)溶液濃度、催化劑的種類等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探究，下表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時(shí)間

濃度 時(shí)間（min） 條件	30% H2O2	15% H2O2	5% H2O2
加入a g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入a g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

問(wèn)題：（3）從上表中能得出哪些結(jié)論？二氧化錳的催化效果比氧化鐵的催化效果好，濃度越大，分解速率越快．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；           
（2）通常情況下，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
（3）高錳酸鉀受熱時(shí)能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
（4）氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復(fù)燃；
（5）根據(jù)制取氣體的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的性質(zhì)可以選擇發(fā)生裝置和收集裝置；
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷相關(guān)方面的問(wèn)題．

解答 解：（1）a是酒精燈，常用作熱源；b是鐵架臺(tái)，常用于固定、支持實(shí)驗(yàn)裝置．
故填：酒精燈；鐵架臺(tái)．
（2）用雙氧水和二氧化錳來(lái)制取氧氣時(shí)不需要加熱，可選用的發(fā)生裝置是B，其中二氧化錳起催化作用．
故填：B；催化．
（3）用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．
故填：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．
（4）用E裝置收集氧氣的依據(jù)是氧氣密度比空氣大，檢驗(yàn)氧氣是否集滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
故填：氧氣密度比空氣大；把帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)收集滿．
（5）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來(lái)制取氨氣時(shí)，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；
氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用D裝置收集；
若用F裝置收集氨氣，由于氨氣不斷比空氣小，氨氣應(yīng)從n端進(jìn)入．
故填：A；D；n．
（6）問(wèn)題：
（1）由以上可知，二氧化錳和氧化鐵能夠加快過(guò)氧化氫分解的速率，而反應(yīng)前后質(zhì)量不變，因此MnO₂、Fe₂O₃在上述反應(yīng)中的作用是催化劑．
故填：催化劑．
（2）為了和①比較，實(shí)驗(yàn) ②、③中H₂O₂的濃度（w%）以5%為宜．
故填：5%．
問(wèn)題：（3）從上表中可知，相同濃度的過(guò)氧化氫溶液在相同質(zhì)量的二氧化錳和氧化鐵的催化作用下，加入二氧化錳的過(guò)氧化氫分解的快，說(shuō)明二氧化錳的催化效果比氧化鐵的催化效果好；
不同濃度的過(guò)氧化氫溶液，在相同催化劑的催化作用下，濃度大的過(guò)氧化氫分解的快，說(shuō)明濃度越大，分解速率越快．
故填：二氧化錳的催化效果比氧化鐵的催化效果好，濃度越大，分解速率越快．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．