Question

有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，請結(jié)合圖示裝置回答下列問題：
（1）寫出儀器名稱：①

 

，②

 

（2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是

 

，（填字母，下同）你認(rèn)為裝置中還需添加

 

，否則可能會(huì)導(dǎo)致

 

，寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式：

 

．
如果要想得到一瓶干燥的氧氣，還要選擇的收集裝置是：

 

．如用正放在空氣中的F裝置來收集氧氣，則氧氣從

 

端通入（填“a”或“b”）．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣主要過程為以下幾步：①給試管加熱；②檢查裝置氣密性；③將試管固定在鐵架臺(tái)上；④裝藥品；⑤收集氣體；⑥熄滅酒精燈；⑦將導(dǎo)管移出水面；
正確順序?yàn)椋?div id="yxl04qx" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
A．②④③①⑤⑥⑦B．④②③①⑤⑥⑦
C．④③②①⑤⑦⑥D(zhuǎn)．②④③①⑤⑦⑥
（4）如果選用B裝置制取氧氣，在錐形瓶中先放

 

（填物質(zhì)狀態(tài)），寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)室常用無水醋酸鈉和堿石灰的混合固體在加熱條件下制取甲烷氣體，發(fā)生裝置可選擇

 

（填序號）．甲烷氣體一般采用裝置E進(jìn)行收集，收集滿后集氣瓶的放置方式如圖2所示，據(jù)此可推斷甲烷一定具備的物理性質(zhì)是：

 

、

 

．
（6）某個(gè)興趣小組同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室制氧氣的條件進(jìn)行如下探究：
（a）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速率的影響，甲設(shè)計(jì)以下對比實(shí)驗(yàn)：
①將3.0g氯酸鉀和1.0g二氧化錳均勻混合加熱；
②將xg氯酸鉀和1.0g氧化銅均勻混合加熱．
在相同溫度下，比較兩組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氧氣的快慢．
①中反應(yīng)的符號表達(dá)式是

 

；②中x的值應(yīng)為

 

．
[猜想]除二氧化錳，氧化銅外，F(xiàn)e₂O₃也可以做氯酸鉀分解的催化劑．
按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：測定分解溫度（分解溫度越低，催化效果越好）

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)藥品	分解溫度/℃
①	氯酸鉀	580
②	氯酸鉀、二氧化錳（質(zhì)量比1：1）	350
③	氯酸鉀、氧化銅（質(zhì)量比1：1）	370
④	氯酸鉀、Fe2O3（質(zhì)量比1：1）	390

由實(shí)驗(yàn)

 

與實(shí)驗(yàn)④對比，證明猜想合理．實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是

 

．
（b）乙探究了影響過氧化氫溶液分解速率的某種因素．實(shí)驗(yàn)記錄如下：

	過氧化氫溶液的質(zhì)量	過氧化氫的濃度	二氧化錳的質(zhì)量	相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生VO2
①	50.0g	1%	0.1g	9mL
②	50.0g	2%	0.1g	16mL
③	50.0g	4%	0.1g	31mL

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在相同條件下，

 

，過氧化氫分解得越快．
本實(shí)驗(yàn)中測量O₂體積的裝置（如圖）應(yīng)該選擇：

 

．（填字母）

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,氧氣的收集方法,制取氧氣的操作步驟和注意點(diǎn),催化劑的特點(diǎn)與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）熟悉常見的儀器，了解名稱；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中用高錳酸鉀制取氣體反應(yīng)物生、成物及反應(yīng)條件寫出反應(yīng)的化學(xué)符號表達(dá)式，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置；根據(jù)氧氣的密度和溶解性選擇合適的收集方法；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣大致可分為以下幾個(gè)步驟：可記住口訣“查裝定點(diǎn)收移熄”進(jìn)行分析．
（4）根據(jù)裝置B的使用特點(diǎn)固體與液體不需要加熱，判斷應(yīng)用該裝置制取氧氣時(shí)所需要的藥品；固體藥品二氧化錳是反應(yīng)的催化劑，放入錐形瓶里催化分液漏斗中滴入的過氧化氫分解會(huì)生成水和氧氣；
（5）實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置選擇的依據(jù)為反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件；根據(jù)收集滿后集氣瓶的放置方式分析甲烷的物理性質(zhì)．
（6）（a）根據(jù)探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速率的影響應(yīng)該控制其它條件相同，而催化劑的種類不同進(jìn)行解答；
（b）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)可知過氧化氫溶液的濃度越大過氧化氫分解得越快進(jìn)行解答．

解答：解：（1）圖中①鐵架臺(tái)，②水槽．
（2）高錳酸鉀在加熱的條件下可以分解產(chǎn)生二氧化錳、錳酸鉀和氧氣；化學(xué)符號表達(dá)式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，反應(yīng)物的狀態(tài)是固體，反應(yīng)條件是加熱，可選用的氣體發(fā)生裝置是A；在試管口要放一團(tuán)棉花的目的是防止加熱過程中高錳酸鉀小顆粒進(jìn)入導(dǎo)管；氧氣的密度大于空氣的密度，所以若要收集一瓶干燥的氧氣，應(yīng)選擇的收集裝置是D；因氧氣的密度大于空氣的密度，為得到較為純凈的氧氣，氧氣應(yīng)從導(dǎo)管a進(jìn)，空氣從導(dǎo)管b排出；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣步驟：②檢查裝置氣密性；④裝藥品；③將試管固定在鐵架臺(tái)上；①給試管加熱；⑤收集氣體；⑦將導(dǎo)管移出水面；⑥熄滅酒精燈
（4）裝置B適用于固體與液體在常溫下發(fā)生反應(yīng)，選取B裝置制取氧氣應(yīng)選用過氧化氫在二氧化錳催化下分解，液體過氧化氫從分液漏斗滴入，與放于錐形瓶內(nèi)的二氧化錳接觸而分解出水和氧氣；二氧化錳在變化過程中起到加快反應(yīng)速度的催化作用；化學(xué)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（5）實(shí)驗(yàn)室常用無水醋酸鈉和堿石灰的混合固體在加熱條件下制取甲烷氣體，屬于加熱固體制取氣體，發(fā)生裝置可選擇A；甲烷可用排水法收集，收集滿甲烷氣體后瓶口向下放置，說明甲烷的物理性質(zhì)是難溶于水，密度比空氣大．
（6）（a）氯酸鉀和二氧化錳混合加熱生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式是2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；根據(jù)探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速率的影響應(yīng)該控制其它條件相同，而催化劑的種類不同，所以②中x的值應(yīng)為3.0；由實(shí)驗(yàn)①與實(shí)驗(yàn)④對比可知，F(xiàn)e₂O₃也可以做氯酸鉀分解的催化劑；實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是二氧化錳；
（b）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)可知過氧化氫溶液的濃度越大過氧化氫分解得越快．
兩套實(shí)驗(yàn)裝置，A比B更合理，因?yàn)锽中的燃燒匙太靠上了，使氧氣燃燒不充分，其它合理即可．
故答案為：（1）鐵架臺(tái)；水槽
（2）A；一團(tuán)棉花；高錳酸鉀小顆粒進(jìn)入導(dǎo)管；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D；a；
（3）D
（4）固體；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（5）A；難溶于水；密度比空氣大．
（6）（a）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；3.0；①；二氧化錳；
（b）過氧化氫溶液的濃度越大；A

點(diǎn)評：熟練掌握實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)，并能作出正確的選擇，記住常見氣體制取的反應(yīng)原理，并能夠正確書寫化學(xué)方程式．