Question

17．（1）某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置探究制取氣體的原理、方法．結(jié)合裝置圖，回答下列問(wèn)題：

①寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a長(zhǎng)頸漏斗，b錐形瓶．
②用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，可選用的發(fā)生裝置是A （填如圖字母），可選用C裝置收集氧氣，其原因是氧氣的密度比空氣大，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花，其作用是防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，用排水法收集氧氣的合適時(shí)間是導(dǎo)管口氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)，寫(xiě)出該反應(yīng)的表達(dá)式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．其反應(yīng)類型為分解反應(yīng)．
③實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來(lái)制取一種易溶于水密度比空氣小的氨氣（NH₃），應(yīng)選擇的制取裝置是A、D （填上圖字母）．
（2）【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】：小明同學(xué)用“雙氧水”（過(guò)氧化氫溶液）清洗傷口時(shí)，不小心將過(guò)氧化氫溶液滴到水泥板上，發(fā)現(xiàn)大量氣泡產(chǎn)生．
①【提出問(wèn)題】：小明聯(lián)想到自己曾經(jīng)用二氧化錳作過(guò)氧化氫的催化劑，他想，水泥塊能否作過(guò)氧化氫分解的催化劑呢？于是他到建筑工地取回一些小水泥塊，并用蒸餾水浸泡、沖洗、干燥，并進(jìn)行以下探究．
②【猜想】：水泥塊能作過(guò)氧化氫分解的催化劑．
③【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】：

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	將帶火星的木條伸入裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中．	木條不復(fù)燃	常溫下過(guò)氧化氫溶液分解很慢．
實(shí)驗(yàn)二	在裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中加入水泥塊，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	加入水泥塊能加快過(guò)氧化氫溶液的分解速率

④【結(jié)論】：水泥塊能加快過(guò)氧化氫的分解速率，故水泥塊是過(guò)氧化氫分解的催化劑．
⑤【討論與反思】：小冰認(rèn)為：僅憑上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)還不能證明水泥塊為過(guò)氧化氫分解的催化劑，他覺(jué)得需要增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：稱量反應(yīng)前后水泥塊的質(zhì)量是否改變；
實(shí)驗(yàn)步驟：Ⅰ準(zhǔn)確稱量水泥塊質(zhì)量；Ⅱ完成實(shí)驗(yàn)二；Ⅲ待反應(yīng)結(jié)束，將實(shí)驗(yàn)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量；Ⅳ對(duì)比反應(yīng)前后水泥塊的質(zhì)量；
⑥但老師指出：要證明小明的猜想，小冰的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)還是不足夠，需要再補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：在裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中加入實(shí)驗(yàn)二中的水泥塊，然后用帶火星木條伸入，觀察是否復(fù)燃．

Answer 1

分析 （1）①據(jù)常用儀器回答；
②據(jù)高錳酸鉀制取氧氣 的反應(yīng)原理、注意事項(xiàng)、反應(yīng)類型、氧氣的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)解答；
③據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)氣體密度和溶解性選擇收集裝置；
（2）③實(shí)驗(yàn)一：根據(jù)氧氣具有助燃性進(jìn)行分析；實(shí)驗(yàn)二：根據(jù)木條復(fù)燃的現(xiàn)象分析．
⑤根據(jù)催化劑的定義分析需要驗(yàn)證的因素．
⑥根據(jù)催化劑的定義：在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變的特性和根據(jù)催化劑滿足的條件分析．

解答 解：（1）①標(biāo)號(hào)儀器分別是長(zhǎng)頸漏斗和錐形瓶；
②用高錳酸鉀制取屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，可用向上排空氣法收集是因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯�；�?shí)驗(yàn)時(shí)在試管口放一團(tuán)棉花是為了防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，排水法收集氧氣的合適時(shí)機(jī)是：導(dǎo)管口 氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)，防止收集的氧氣不純；反應(yīng)方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，該反應(yīng)由一種物質(zhì)生成三種物質(zhì)，符合分解反應(yīng)特點(diǎn)；
③用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來(lái)制取，屬于固體型，故選發(fā)生裝置A，氨氣易溶于水、密度比空氣小，所以只能用向下排空氣法收集；
（2）③實(shí)驗(yàn)一：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是木條不復(fù)燃，說(shuō)明了是用木條在檢驗(yàn)是否生成了氧氣，對(duì)比實(shí)驗(yàn)二的操作，可以得出實(shí)驗(yàn)一的操作．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：木條復(fù)燃，說(shuō)明了氧氣的存在，更說(shuō)明加入水泥塊后過(guò)氧化氫中有有氧氣產(chǎn)生；

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	將帶火星的木條伸入裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中
實(shí)驗(yàn)二			加入水泥塊能加快過(guò)氧化氫溶液的分解速率

⑤研究是否是催化劑不但要從能夠改變反應(yīng)速率方面分析．還要從反應(yīng)前后質(zhì)量不變方面進(jìn)行分析；
⑥研究催化劑，除了研究改變反應(yīng)速率，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，還要研究反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)不變，因此要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：在裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中加入實(shí)驗(yàn)二中的水泥塊，然后用帶火星木條伸入，觀察是否復(fù)燃；
故答案為：
（1）①長(zhǎng)頸漏斗；    錐形瓶；
②A；     氧氣的密度比空氣大；    防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；導(dǎo)管口氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)；  2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；    分解反應(yīng)；
③A； D；
（2）③

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	將帶火星的木條伸入裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中
實(shí)驗(yàn)二			加入水泥塊能加快過(guò)氧化氫溶液的分解速率

⑤【討論與反思】稱量反應(yīng)前后水泥塊的質(zhì)量是否改變；
⑥在裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中加入實(shí)驗(yàn)二中的水泥塊，然后用帶火星木條伸入，觀察是否復(fù)燃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查知識(shí)綜合，既考查了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理、注意事項(xiàng)、反應(yīng)類型等知識(shí)，要考查了催化劑的實(shí)驗(yàn)探究，在研究催化劑時(shí)，要從改變反應(yīng)速率、反應(yīng)前后的質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)等方面進(jìn)行研究．