Question

【題目】（共20分）工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣法制取氧氣，實驗室常用物質(zhì)分解的方法制氧氣。某校化學興趣小組的同學根據(jù)實驗室提供的儀器和藥品，在老師的指導下從下圖中選擇裝置進行了氧氣的制備實驗。

（1）（2分）工業(yè)制氧氣是 （填“物理”或“化學”）變化，儀器a的名稱是： 。

（2）（4分）甲同學從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，反應的符號表達為： 。反應類型為（ ）收集氧氣還可選用的裝置是 。

（3）（3分）若用裝置B制氧氣，反應通常很劇烈，據(jù)此提出實驗安全注意事項是

A．更換部分儀器，控制液體的加入速度

B．用體積小的廣口瓶

C．加熱反應物

D．減小過氧化氫濃度

（4）（2分）氨氣極易溶于水，且密度比空氣小，實驗室常用加熱固體硫酸銨和固體熟石灰的混合物來制取氨氣，應選用上圖 作發(fā)生裝置，收集氨氣最好用上圖 裝置。

（5）（4分）乙同學稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2．實驗結(jié)束時，乙同學發(fā)現(xiàn)收集到的O2大于理論產(chǎn)量．針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：

【提出猜想】猜想Ⅰ：反應生成的MnO2分解放出O2；

猜想Ⅱ：反應生成的K2MnO4分解放出O2；

猜想Ⅲ：反應生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2．

【實驗驗證】同學們分成兩組，分別進行下列實驗：第一組同學取一定質(zhì)量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，則猜測 錯誤；第二組同學取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學選擇的實驗方法是 。

（6）（5分）丙同學閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質(zhì)作催化劑，于是他對氧化銅產(chǎn)生了探究興趣，請你一起參與實驗探究，并填寫下列空白：。

【提出問題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？

【設計實驗】丙同學以生成等體積的氧氣為標準，設計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）。

(Ⅰ)上述實驗應測量的“待測數(shù)據(jù)”是 。

(Ⅱ)若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更 (填“大”或“小”)，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。

(Ⅲ)將實驗②反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，若測量得到0.5g氧化銅（ CuO ）粉末，再將黑色粉末放入試管中， 。(簡述操作和現(xiàn)象)

【預期結(jié)論】氧化銅還能作氯酸鉀分解的催化劑。

【評價設計】你認為丙同學設計實驗③和實驗②對比的目的是 。

Answer 1

【答案】（1）“物理” 長頸漏斗

（2）H2O2 MnO2H2O+ O2 分解反應 C

（3）AD

（4）A D

（5）I 把帶火星的木條伸入試管中，木條復燃。

（6）（Ⅰ）生成等體積O2．所需的時間 (Ⅱ)小

(Ⅲ)加入過氧化氫溶液，有大量氣泡產(chǎn)生。（或其他合理答案）

設計評價：探究氧化銅是否比二氧化錳催化效果好。

【解析】

試題分析：（2）B裝置屬固液在常溫下的反應，故選用的是用過氧化氫溶液制取氧氣；E裝置屬向上排空氣法收集氧氣；氧氣難溶于水，還可用排水法收集；

（3）用過氧化氫溶液制取氧氣，若反應速率過快，可降低過氧化氫溶液的濃度或減慢滴加過氧化氫溶液的速率；

（4）用加熱固體硫酸銨和固體熟石灰的混合物來制取氨氣，根據(jù)反應物的狀態(tài)，屬固固加熱型，選A裝置；氨氣的密度比空氣小，易溶于水，故只能用向下排空氣法收集；

（5）在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，說明二氧化錳沒有分解產(chǎn)生氧氣，猜想1錯誤；氧氣可用帶火星的小木條檢驗，若產(chǎn)生氧氣，則帶火星的小木條會復燃；

（6）若氧化銅能做催化劑，則能加快氯酸鉀的分解速率，那么可比較收集等體積的氧氣所需的時間；判斷一種物質(zhì)是否是某反應的催化劑，要看它是否具備催化劑的特征，即“一變二不變”： 能否改變反應的速率；反應前后本身的質(zhì)量，是否改變；本身的化學性質(zhì)是否改變。故還要看氧化銅的質(zhì)量在化學反應前后是否發(fā)生改變；實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅是否比二氧化錳催化效果好。