Question

4．如圖1是初中化學(xué)常用的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇適當(dāng)?shù)难b置并完成相關(guān)問(wèn)題．

（1）分別用物質(zhì)名稱和化學(xué)符號(hào)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式：氯酸鉀 $→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣、2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，應(yīng)選擇的收集裝置是D（或F、G）（填字母代號(hào)，下同），如果選用如裝置G收集氧氣，氣體應(yīng)從a（填“a”或“b”）端導(dǎo)入．
（2）某化學(xué)小組同學(xué)用20%的過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳，并選用B裝置來(lái)制取氧氣，實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)不能得到平穩(wěn)的氧氣流，小明提出可將發(fā)生裝置由B改為C，其理由是可控制液體的滴加速度，進(jìn)而可控制反應(yīng)速率．
（3）探究小組用裝置H做“細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)，但未看到“劇烈燃燒，火星四射”現(xiàn)象，你認(rèn)為可能的原因是氧氣的濃度低、鐵絲表面的銹未除盡（合理均可）（答出一條即可），分別用物質(zhì)名稱和化學(xué)符號(hào)寫(xiě)出該反應(yīng)的表達(dá)式：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵、3Fe+2O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（4）實(shí)驗(yàn)室常用加熱無(wú)水醋酸鈉與堿石灰固體混合物來(lái)制取甲烷氣體．實(shí)驗(yàn)室制取甲烷應(yīng)選用的發(fā)生裝置是A．
（5）為探究“二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的影響”，小明又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，Ⅰ按如圖甲組裝實(shí)驗(yàn)儀器并進(jìn)行密性檢查；Ⅱ取10毫升溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液和0.03克二氧化錳充分混合，用壓強(qiáng)測(cè)量?jī)x測(cè)量容器內(nèi)的氣壓；Ⅲ傾斜裝置，使過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳充分混合，用壓強(qiáng)測(cè)量?jī)x測(cè)量容器內(nèi)的氣壓；Ⅳ分別用0.06克、0.09克和0.12克相同的二氧化錳重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，整理相關(guān)數(shù)據(jù)如圖丙．

①寫(xiě)出步驟Ⅰ中檢查裝置氣密性的具體操作及氣密性良好的判斷依據(jù)：用手捂住錐形瓶，導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，說(shuō)明裝置不漏氣．
②實(shí)驗(yàn)中，小明用容器內(nèi)壓強(qiáng)的大小來(lái)反映產(chǎn)生氧氣的多少．
③本實(shí)驗(yàn)除了研究“二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣質(zhì)量的Ⅰ影響”外，還可以研究的問(wèn)題是二氧化錳的質(zhì)量對(duì)反應(yīng)速率的影響．
④該探究過(guò)程得出的結(jié)論是過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量與二氧化錳的質(zhì)量無(wú)關(guān)（合理均可）．

Answer 1

分析 （1）據(jù)反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)表達(dá)式，氧氣密度比空氣大且不易溶于水，據(jù)此分析解答；
（2）注射器可控制液體的滴加速度，進(jìn)而可控制反應(yīng)速率，得到平穩(wěn)的氧氣流；
（3）據(jù)鐵絲燃燒的注意事項(xiàng)和反應(yīng)原理分析解答；
（4）加熱無(wú)水醋酸鈉與堿石灰固體混合物來(lái)制取甲烷氣體屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；
（5）①據(jù)檢查氣密性的方法分析解答；
②容器內(nèi)壓強(qiáng)越大，說(shuō)明產(chǎn)生的氧氣越多；
③根據(jù)圖中數(shù)據(jù)還可以研究二氧化錳的質(zhì)量對(duì)反應(yīng)速率有無(wú)影響；
④據(jù)數(shù)據(jù)可以判斷相關(guān)方面的問(wèn)題．

解答 解：（1）氯酸鉀在加熱、二氧化錳作催化劑的條件下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式分別是：氯酸鉀 $→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣、2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）注射器可控制液體的滴加速度，進(jìn)而可控制反應(yīng)速率，得到平穩(wěn)的氧氣流；
（3）沒(méi)有觀察到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象的原因可能是：鐵絲表面的銹未除盡；收集的氧氣不純；溫度沒(méi)有達(dá)到鐵的著火點(diǎn)等；
鐵與氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵，反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式分別為：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵、3Fe+2O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（4）加熱無(wú)水醋酸鈉與堿石灰固體混合物來(lái)制取甲烷氣體屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；
（5）①步驟Ⅰ中檢查裝置氣密性的具體操作及氣密性良好的判斷依據(jù)是：用手捂住錐形瓶，導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，則說(shuō)明裝置不漏氣；
（2）實(shí)驗(yàn)中，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)越大，說(shuō)明產(chǎn)生的氧氣越多，壓強(qiáng)越小，說(shuō)明產(chǎn)生的氧氣越少，因此小明是用容器內(nèi)壓強(qiáng)的大小來(lái)反映產(chǎn)生氧氣的多少．
故填：容器內(nèi)壓強(qiáng)的大�。�
（3）由圖中數(shù)據(jù)可知，二氧化錳的質(zhì)量大小能夠影響反應(yīng)的速率，但是不影響產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量，因此本實(shí)驗(yàn)除了研究“二氧化錳質(zhì)量對(duì)過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣質(zhì)量的影響外”還可以研究的問(wèn)題是二氧化錳的質(zhì)量對(duì)反應(yīng)速率的影響．
故答案為：（1）氯酸鉀 $→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣、2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）可以控制液體的滴加速度；
（3）氧氣的濃度低、鐵絲表面的銹未除盡（合理均可）；鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵、3Fe+2O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（4）A；
（5）①用手捂住錐形瓶，導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，說(shuō)明裝置不漏氣；
②容器內(nèi)壓強(qiáng)的大�。�
③二氧化錳的質(zhì)量對(duì)反應(yīng)速率的影響；
④過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量與二氧化錳的質(zhì)量無(wú)關(guān)（或二氧化錳的質(zhì)量越大，過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的速率越快等）．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．故填：二氧化錳的質(zhì)量對(duì)反應(yīng)速率的影響．