Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)展開了如下探究：

（1）小明同學(xué)選用如圖1所示的裝置制取氧氣．制取過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．實(shí)驗(yàn)前小明同學(xué)先向儀器A中加入水，然后將導(dǎo)氣管放入水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導(dǎo)氣管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是

檢查裝置的氣密性

．
（2）小雨閱讀課外資料得知：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(duì)氧化銅產(chǎn)生了探究興趣．
【提出問(wèn)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
小雨以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn)（其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略）．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	KClO3質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測(cè)數(shù)據(jù)
①	1.2g	l
②	1.2g	CuO   0.5g
③	1.2g	MnO2  0.5g

①上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是

得到相同質(zhì)量的氧氣所需要的時(shí)間

．
②若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測(cè)數(shù)據(jù)”更

小

（填“大”或“小”），說(shuō)明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率．
③將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體經(jīng)提純分離仍得到0.5克黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，

加入氯酸鉀固體加熱，一會(huì)兒就有氣泡冒出

（簡(jiǎn)述操作和現(xiàn)象），說(shuō)明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑．
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】你認(rèn)為小雨設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比的目的是

比較氧化銅和二氧化錳哪個(gè)催化效果更好

．
（3）小林同學(xué)對(duì)“過(guò)氧化氫溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速度有何影響”展開如下探究：取不同濃度的過(guò)氧化氫溶液，在其他條件相同的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)	1	2	3	4	5
過(guò)氧化氫溶液的濃度	1%	3%	5%	10%	15%
MnO2粉末用量/g	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
收集到500mL氣體時(shí)所用時(shí)間/秒	560	186	103	35	12

①根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析過(guò)氧化氫溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速度有怎樣的影響：

過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，反應(yīng)的速度越快

；
②小芳同學(xué)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后二氧化錳的質(zhì)量是否仍為0.5g，她取反應(yīng)后的溶液進(jìn)行如下操作：

過(guò)濾

、洗滌、干燥、稱量，她用如圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試指出圖中的三處錯(cuò)誤

用燒杯直接向漏斗內(nèi)倒液體

；

液面高于濾紙邊緣

；

漏斗的下端在燒杯的中央

．

Answer 1

分析：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，觀察導(dǎo)氣管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)操作的目的是：檢查裝置的氣密性；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．由表格數(shù)據(jù)可知：上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是得到相同質(zhì)量的氧氣所需要的時(shí)間；若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測(cè)數(shù)據(jù)”更小，說(shuō)明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率；將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體經(jīng)提純分離仍得到0.5克黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，加入氯酸鉀固體加熱，一會(huì)兒就有氣泡冒出，說(shuō)明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比的目的是：比較氧化銅和二氧化錳哪個(gè)催化效果更好．根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析過(guò)氧化氫溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速度有怎樣的影響：過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，反應(yīng)的速度越快；二氧化錳不溶于水，因此采用過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量，她用如圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中的三處錯(cuò)誤是：用燒杯直接向漏斗內(nèi)倒液體；液面高于濾紙邊緣；漏斗的下端在燒杯的中央．

解答：解：（1）如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；觀察導(dǎo)氣管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)操作的目的是：檢查裝置的氣密性；故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；檢查裝置的氣密性；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知：上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是得到相同質(zhì)量的氧氣所需要的時(shí)間；若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測(cè)數(shù)據(jù)”更小，說(shuō)明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率；將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體經(jīng)提純分離仍得到0.5克黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，加入氯酸鉀固體加熱，一會(huì)兒就有氣泡冒出，說(shuō)明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比的目的是：比較氧化銅和二氧化錳哪個(gè)催化效果更好；故答案為：①得到相同質(zhì)量的氧氣所需要的時(shí)間；②��；③加入氯酸鉀固體加熱，一會(huì)兒就有氣泡冒出；比較氧化銅和二氧化錳哪個(gè)催化效果更好；
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析過(guò)氧化氫溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速度有怎樣的影響：過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，反應(yīng)的速度越快；二氧化錳不溶于水，因此采用過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量，她用如圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中的三處錯(cuò)誤是：用燒杯直接向漏斗內(nèi)倒液體；液面高于濾紙邊緣；漏斗的下端在燒杯的中央；故答案為：①過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，反應(yīng)的速度越快；②過(guò)濾；用燒杯直接向漏斗內(nèi)倒液體；液面高于濾紙邊緣；漏斗的下端在燒杯的中央

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇、影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和混合物的分離方法等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．