Question

下圖所示的是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）圖中所示儀器中，箭頭所示名稱為

 

．
（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳固體制取氧氣，反應(yīng)中二氧化錳起

 

作用，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式為

 

．其發(fā)生裝置為

 

（填序號(hào)，下同），收集裝置可以選取

 

．
（3）此實(shí)驗(yàn)包括以下操作：①加熱；②收集氣體；③檢查氣密性；④裝入高錳酸鉀；
⑤將導(dǎo)管從水中移出；⑥熄滅酒精燈．正確的操作順序是

 

（填序號(hào)）
（4）如果選用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣，優(yōu)點(diǎn)是

 

；
A生成物只有氧氣；B不需要加熱；C需要加熱；D原料易得
（5）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agMnO2	0.2	0.8	2.0
加入agFe2O3	7.0	9.0	16.0

問題：從上表中能得出哪些結(jié)論？（只任寫一條）如實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫和二氧化錳的混合物制氧氣，請(qǐng)寫出反應(yīng)式

 

．
（6）如何證明制取的氣體是否為氧氣？

Answer 1

分析：本題很全面地考查了實(shí)驗(yàn)室制氧氣的原理、步驟和裝置，解答時(shí)要結(jié)合所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷有針對(duì)性地回答每一個(gè)問題．制取氧氣的原料有高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳的化合物或過氧化氫和二氧化錳，氣體制備裝置的選擇要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，有固固加熱型和固液常溫型；選擇收集氣體的方法時(shí)要考慮氣體在水中的溶解性和氣體與空氣密度的相對(duì)大小，有排水集氣法和向上排空氣法、向下排空氣法．

解答：解：（1）從圖中可看出，所示儀器中，箭頭所示名稱為集氣瓶；
（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳固體制取氧氣，二氧化錳能加快氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有改變，所以二氧化錳在此反應(yīng)中作催化劑，；實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，是固固加熱型，選擇②；收集氧氣可用排水法或向上排空氣法，故選擇④或⑤；
（3）用高錳酸鉀制氧氣的步驟主要有七步：
①連接儀器并檢查裝置氣密性（查）；②將高錳酸鉀裝入大試管（裝）；③塞上橡皮塞并將大試管固定在鐵架臺(tái)上，注意要在試管口放一團(tuán)棉花，試管口要略向下傾斜（定）；④點(diǎn)燃酒精燈給試管加熱，要先均勻加熱，再集中在藥品下部加熱（點(diǎn)）；⑤用排水集氣法收集氧氣，剛出來的氣體是膨脹的空氣，不要收，要等到有連續(xù)氣泡放出時(shí)再收集（收）；⑥將導(dǎo)氣管從水槽中撤離（離）；⑦熄滅酒精，停止加熱（熄）．注意最后兩步不能顛倒；
（4）高錳酸鉀在加熱條件下分解制得氧氣，過氧化氫和二氧化錳在常下分解制取氧氣，因此選用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣較好些，不需要進(jìn)行加熱，操作簡單，反應(yīng)速度便于控制等優(yōu)點(diǎn)；
（5）從圖表數(shù)據(jù)可以看出過氧化氫相同時(shí)，催化劑的效果不同；催化劑相同時(shí)可證明溶液濃度越大，反應(yīng)速度越快；
故可填．用過氧化氫和二氧化錳制氧氣時(shí)，該變化是化學(xué)反應(yīng)，可用文字表達(dá)式表示為過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣，所以其化學(xué)反應(yīng)方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（6）把帶火星木條伸入管口內(nèi)觀察：如果木條復(fù)燃，說明制取的氣體是氧氣，否則不是氧氣；
故答案是：（1）集氣瓶；
（2）催化、2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑、②、④或⑤；
（3）③④①②⑤⑥；
（4）B；
（5）①相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好，或②在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（6）在集氣瓶內(nèi)伸入帶火星的木條，觀察木條是否復(fù)燃．

點(diǎn)評(píng)：本題是初中化學(xué)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，解題時(shí)要多聯(lián)系所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，因此平時(shí)多積累基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)是學(xué)好化學(xué)的重要方法．為了防止制氧氣步驟順序記錯(cuò)，可將步驟利用諧音編為：茶莊定點(diǎn)收利息．