Question

20．實驗是科學家探究的重要手段．
（1）實驗室用的蒸餾水可以通過蒸餾自來水來制取．操作方法是：在如圖所示蒸餾燒瓶中加入約$\frac{1}{3}$體積的自來水，再加入幾粒沸石（或碎瓷片）．在確定各連接部位嚴密不漏氣后，加熱蒸餾燒瓶，注意不要使液體沸騰得太劇烈．棄去開始餾出的部分液體，收集到10mL左右蒸餾水后，停止加熱．請回答下列問題：
①細心觀察發(fā)現(xiàn)：該裝置明顯少了一種支撐冷凝管的儀器，該儀器是b（填序號）．
a．三腳架　　　b．鐵架臺　　c．泥三角　　　　d．漏斗架
②實驗中加入的沸石（或碎瓷片）不是催化劑（填“是”或“不是”）．
③實驗時冷凝管中冷水的進、出向應該是b進a出，不能a進b出的理由是冷凝效果不好．
（2）課堂上同學們利用甲圖所示裝置做過氧化氫制氧氣的實驗時，用帶火星的木條檢驗氧氣，帶火星的木條很難復燃．于是老師將甲裝置進行了改進，如乙圖，帶火星的木條較易復燃．（圖中的鐵架臺均已略去） 請回答：

①分析改用乙裝置后，帶火星的木條較易復燃的原因：水蒸氣冷凝，得到干燥的氧氣．
②老師又設計了另一個改進的丙裝置，帶火星的木條也易復燃．根據(jù)①推測的原因，分析濃硫酸的作用：干燥．
（3）為了進一步研究“H₂O₂生成O₂的快慢與什么因素有關”，某研究性學習小組進行探究，以下是他們探究的主要過程：
【假設】H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類有關
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂和水泥塊，測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時間．
【進行實驗】圖二是他們進行實驗的裝置圖，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
【實驗記錄】

實驗編號	1	2
反應物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時間	165秒	46秒

【結論】該探究過程得出的結論是H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．
【反思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應明顯加快，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后質量和化學性質是否改變．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)固定裝置的儀器來分析；②蒸餾時，加入碎瓷片可防止液體暴沸；③根據(jù)冷凝的效果來分析；
（2）①根據(jù)兩個裝置的不同點考慮；②根據(jù)濃硫酸的性質來分析；
（3）可以根據(jù)實驗現(xiàn)象和催化劑的性質及其反應物的濃度等方面的知識，聯(lián)系控制變量法來進行分析、判斷，從而得出正確的結論．

解答 解：（1）①冷凝管應該用鐵架臺來固定，故填：b；
②蒸餾時，加入碎瓷片可防止液體暴沸，而不是催化劑，故填：不是；
③水應從冷凝管的最下方接口進入，而且確保出水口在組裝儀器的高處，否則冷凝效果不好，故填：冷凝效果不好；
（2）①根據(jù)兩個裝置的不同點考慮；故填：水蒸氣冷凝，得到干燥的氧氣；
②濃硫酸具有吸水性，可以除去氧氣中含有的水蒸氣；故填：干燥；
（3）因為排水法容易準確地判斷收集滿氧氣的時間．故填：排水法；
根據(jù)控制變量法，分析表中的有關數(shù)據(jù)，可知分別用1g水泥粉和1gMnO₂做催化劑，來催化反應時所用的時間分別是152s和35s；由此可知，用1gMnO₂做催化劑要比用1g紅磚粉做催化劑時，化學反應速率要快．因此，由實驗現(xiàn)象可以得出的實驗結論是：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．故填：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關；
根據(jù)催化劑的概念可知，催化劑能改變化學反應的速率，而本身的質量和化學性質在反應前后不改變．故填：質量；化學性質．
答案：
（1）①b；②不是；③冷凝效果不好；
（2）①水蒸氣冷凝，得到干燥的氧氣；②干燥；
（3）排水法；H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關；質量；化學性質．

點評 本題主要考查了蒸餾操作的原理以及注意事項，難度不大，注意概念的掌握．