Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)要考慮下列問題：

（1）依據(jù)原理，確定制取方案：

①實(shí)驗(yàn)室制取O2時(shí)選擇的藥品在組成上的共同點(diǎn)是_____。

②寫出氯酸鉀和二氧化錳制氧氣的反應(yīng)符號(hào)表達(dá)式_____。

（2）選擇合理的制取裝置。

用如圖所示裝置制取氣體，請(qǐng)回答下列問題。

①儀器a的名稱是_____。

②選用A裝置加熱高錳酸鉀制氧氣，裝置需要改進(jìn)的地方是_____，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為_____。

③用雙氧水和二氧化錳制取O2，選擇的發(fā)生和收集裝置的組合是_____（寫出一種組合，填序號(hào)）。

④實(shí)驗(yàn)室在加熱條件下，分解草酸晶體可以制得CO，但是加熱時(shí)草酸晶體在分解之前先熔化成了液體。如果用這種方法制取CO，你從A、B、C中所選擇的發(fā)生裝置是_____（填序號(hào)），選擇的理由是_____。

⑤檢查D裝置氣密性的方法是_____。

（3）探究制取氧氣的適宜催化劑。實(shí)驗(yàn)方案如下：

Ⅰ、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3（氧化鉻）四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球，備用，

Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式_____，二氧化錳的作用是_____，改用其他三種微球，分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖。

①每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因_____。

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，60s時(shí)壓強(qiáng)瞬間回落，其原因是_____。

③從實(shí)驗(yàn)曲線看，催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是_____。

Answer 1

【答案】物質(zhì)中都含有氧元素 2KClO32KCl+3O2↑； 酒精燈； 在試管口放一團(tuán)棉花， 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；DE或DG； C， 反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱； 通過長頸漏斗向錐形瓶中注水直至浸沒長頸漏斗末端，在導(dǎo)管上連接橡皮管，用彈簧夾夾緊，繼續(xù)通過長頸漏斗注水直至形成液面差，一段時(shí)間后液面差不變，說明裝置不漏氣； 2H2O22H2O+O2↑， 催化作用； 確保催化劑用量一致； 產(chǎn)生氣體的速率過快，導(dǎo)致氣壓過大，橡皮塞被彈出； CuO。

【解析】

（1）①化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，所以所以實(shí)驗(yàn)室制取O2時(shí)選擇的藥品在組成上的共同點(diǎn)是：物質(zhì)中都含有氧元素；

②氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO32KCl+3O2↑；

（2）①通過分析題中所指儀器的名稱和作用可知，a是酒精燈；

②實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，需要在試管口放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，所以裝置需要改進(jìn)的地方是：在試管口放一團(tuán)棉花，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；

③過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，所以選擇的發(fā)生和收集裝置的組合是DE或DG；

④實(shí)驗(yàn)室在加熱條件下，分解草酸晶體可以制得CO，加熱時(shí)草酸晶體在分解之前先熔化成了液體，所以所選擇的發(fā)生裝置是C，選擇的理由是：反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱；

⑤利用檢驗(yàn)裝置氣密性利用裝置內(nèi)外的壓強(qiáng)差檢驗(yàn)，所以檢查D裝置氣密性的方法是：通過長頸漏斗向錐形瓶中注水直至浸沒長頸漏斗末端，在導(dǎo)管上連接橡皮管，用彈簧夾夾緊，繼續(xù)通過長頸漏斗注水直至形成液面差，一段時(shí)間后液面差不變，說明裝置不漏氣；

（3）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2↑，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，起催化作用；

①每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同是為了確保催化劑用量一致；

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，60s時(shí)壓強(qiáng)瞬間回落，可能是因?yàn)楫a(chǎn)生氣體的速率過快，導(dǎo)致氣壓過大，橡皮塞被彈出；

③從實(shí)驗(yàn)曲線看，二氧化錳太劇烈，氧化鐵和三氧化二鉻太慢，故催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是CuO。