Question

實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置制取有關(guān)氣體．

（1）用A裝置來(lái)KMnO₄固體制取O₂，該發(fā)生裝置還可以做我們學(xué)過(guò)的銅綠分解實(shí)驗(yàn)，寫出這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑

（2）C裝置可用來(lái)測(cè)量生成的CO₂氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是

防止二氧化碳和水反應(yīng)

，植物油上方原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

沒(méi)有

（填“有”或“沒(méi)有”）明顯影響．
（3）利用B\C組合裝置測(cè)得反應(yīng)生成氣體體積偏大的最主要原因是：

利用該裝置測(cè)得氣體體積，實(shí)際包括反應(yīng)生成的氣體，還有滴入錐形瓶?jī)?nèi)的液體的體積，所以，所測(cè)得結(jié)果偏大

．
（4）實(shí)驗(yàn)室里還可采用B圖裝置，通過(guò)用MnO₂作催化劑分解過(guò)氧化氫（H₂0₂）的方法制取氧氣．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

（5）某研究小組對(duì)用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．他們進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①往盛有5mL5%H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃．
②往盛有5mLω%H₂O₂溶液的試管中，加入a克MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
③往盛有5mLω%H₂O₂溶液的試管中，加入a克Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
④經(jīng)檢驗(yàn)，②，③中反應(yīng)后試管中仍分別含有a克MnO₂和a克Fe₂O₃．
問(wèn)題：（1）MnO₂和Fe₂O₃是上述反應(yīng)中的

催化

劑．
（2）實(shí)驗(yàn)②，③中的H₂O₂的濃度（ω%）以

5%

為宜．
研究小組還對(duì)溶液濃度、催化劑的種類等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探究．下表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時(shí)間

濃度 時(shí)間（min） 條件	30%H2O2溶液	15%H2O2溶液	5%H2O2溶液
a克MnO2	0.2	0.8	2.0
a克Fe2O3	7.0	9.0	16.0

問(wèn)題：（3）從上表中能得出哪些結(jié)論？

相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好

、

在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．

（至少寫兩點(diǎn)）
（6）[提出問(wèn)題]小松同學(xué)用“雙氧水”（過(guò)氧化氫溶液）清洗傷口時(shí)，不小心將過(guò)氧化氫溶液滴到水泥板上，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生．小松聯(lián)想到自己曾經(jīng)用二氧化錳做過(guò)氧化氫分解的催化劑，他想，水泥塊能否也可作過(guò)氧化氫分解的催化劑呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥塊，并用蒸餾水浸泡，沖洗、干燥，并進(jìn)行以下探究．
[猜想]水泥塊能作過(guò)氧化氫分解的催化劑．
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	往盛有過(guò)氧化氫溶液的試管中，伸入帶火星的木條	木條不復(fù)燃	常溫下過(guò)氧化氫溶液不分解
實(shí)驗(yàn)二	在裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中加入水泥塊，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	過(guò)氧化氫溶液在水泥塊的作用下能夠分解產(chǎn)生氧氣

[結(jié)論]水泥塊能加快過(guò)氧化氫的分解速率，故水泥起能作過(guò)氧化氫的催化劑．
[討論與反思]小芳認(rèn)為：僅憑上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)還不能證明水泥塊為過(guò)氧化氫分解的催化劑，她覺(jué)得需要增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：探究

水泥塊的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否改變

．
[實(shí)驗(yàn)步驟]①準(zhǔn)確稱量水泥塊的質(zhì)量；②完成實(shí)驗(yàn)二；③待反應(yīng)結(jié)束，將實(shí)驗(yàn)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，洗滌，

干燥

，

準(zhǔn)確稱量水泥塊的質(zhì)量

④對(duì)比反應(yīng)前后水泥塊的質(zhì)量．
[分析]如果水泥塊反應(yīng)前后質(zhì)量不變，則說(shuō)明水泥塊可以作為過(guò)氧化氫分解的催化劑．但小華認(rèn)為，要證明小松的猜想，小芳的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)還是不足夠，還需要再補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：探究

水泥塊的化學(xué)性質(zhì)是否改變

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)銅綠受熱分解產(chǎn)生氧化銅、水和二氧化碳書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)二氧化碳易與水反應(yīng)分析；明確測(cè)定二氧化碳的原理是利用氣壓增大把水壓入量筒內(nèi)來(lái)分析空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；
（3）分析量筒內(nèi)所測(cè)的氣體體積包括的成分分析誤差；
（4）根據(jù)過(guò)氧化氫溶液分解產(chǎn)生水和氧氣書寫化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)信息對(duì)比并結(jié)合催化劑的特征分析；從圖表數(shù)據(jù)可以看出過(guò)氧化氫相同時(shí)，比較不同的催化劑，催化劑相同時(shí)可證明溶液濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；
（6）根據(jù)催化劑的特征設(shè)計(jì)方案及操作步驟．

解答：解：（1）銅綠受熱分解產(chǎn)生氧化銅、水和二氧化碳，故反應(yīng)的方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑；
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑；
（2）C裝置可用來(lái)測(cè)量生成的CO₂氣體的體積，利用二氧化碳的氣壓增大把水壓入量筒內(nèi)，測(cè)得水的體積就是二氧化碳的體積，但由于二氧化碳易溶于水和水反應(yīng)，故在水面上放一層植物油的目的是：防止二氧化碳和水反應(yīng)，植物油上方原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果沒(méi)有明顯影響；
故答案為：防止二氧化碳和水反應(yīng)；沒(méi)有；
（3）利用B\C組合裝置測(cè)得反應(yīng)生成氣體體積實(shí)際包括反應(yīng)生成的氣體，還有滴入錐形瓶?jī)?nèi)的液體的體積，所以，所測(cè)得結(jié)果偏大；故答案為：利用該裝置測(cè)得氣體體積，實(shí)際包括反應(yīng)生成的氣體，還有滴入錐形瓶?jī)?nèi)的液體的體積，所以，所測(cè)得結(jié)果偏大；
（4）過(guò)氧化氫溶液分解產(chǎn)生水和氧氣，反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（5）：（1）由①②③對(duì)比可知加入二氧化錳、氧化鐵后的反應(yīng)速度明顯提高，且由④可知其質(zhì)量沒(méi)有改變，故可說(shuō)明它是這一反應(yīng)的催化劑；
（2）②③是創(chuàng)設(shè)相同的條件只改變加入的物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積都相同的條件下實(shí)驗(yàn)，才能比較出不加催化劑和加入二氧化錳或氧化鐵后的催化作用；
（3）對(duì)比時(shí)間記錄表中不同濃度的過(guò)氧化氫放出相同體積氧氣所消耗時(shí)間，可發(fā)現(xiàn)H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快；對(duì)比相同濃度的過(guò)氧化氫使不同催化劑時(shí)產(chǎn)生相同體積氧氣所消耗時(shí)間，可發(fā)現(xiàn)MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
故答案為：催化；5%；相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．
（6）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]通過(guò)有無(wú)水泥塊的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，證明水泥塊能否做催化劑，改變過(guò)氧化氫溶液分解的速率；
[討論與反思]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟結(jié)合催化劑的定義，需要探究水泥塊的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否發(fā)生改變；而測(cè)定反應(yīng)前后的質(zhì)量是否發(fā)生改變時(shí)需要通過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥等步驟完成分離；
故答案為：往盛有過(guò)氧化氫溶液的試管中，伸入帶火星的木條；過(guò)氧化氫溶液在水泥塊的作用下能夠分解產(chǎn)生氧氣；
水泥塊的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否改變；干燥；準(zhǔn)確稱量水泥塊的質(zhì)量；水泥塊的化學(xué)性質(zhì)是否改變．

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)主要考查氣體的制取和催化劑的探究等，綜合性比較強(qiáng)．根據(jù)催化劑的特點(diǎn)：改變反應(yīng)速度而自身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果，得出兩固體的催化作用；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．