Question

2．現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室制取氣體的部分裝置，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識(shí)，回答有關(guān)問題：

（1）圖中標(biāo)有①、②的儀器名稱：①長頸漏斗，②量筒．
（2）實(shí)驗(yàn)室用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣，通過排水量測(cè)定所收集到的氧氣體積（裝置選用A、F、G）．①寫出該反應(yīng)的表達(dá)式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑． ②若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導(dǎo)管c（ 填“b”或“c”）應(yīng)向下伸入到集氣瓶底部．③根據(jù)高錳酸鉀的質(zhì)量算出的氧氣體積為理論值．如果實(shí)際測(cè)得氧氣的體積大于理論值（水的體積測(cè)量準(zhǔn)確），你認(rèn)為原因是高錳酸鉀分解出錳酸鉀也產(chǎn)生氧氣．
（3）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取氧氣，為了能獲得平穩(wěn)的氧氣流，可以將儀器1換成分液漏斗，請(qǐng)寫出反應(yīng)的表達(dá)式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．若用C裝置收集氧氣，試寫出驗(yàn)滿的方法（包括操作、現(xiàn)象、結(jié)論）將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿了．
該反應(yīng)中，二氧化錳的作用是催化作用，實(shí)驗(yàn)后回收二氧化錳的最佳方法是過濾．
（4）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用的發(fā)生裝置和收集裝置是BC．氣體檢驗(yàn)．將燃著的木條伸入氣體中，木條立即熄滅，因此他確定該氣體是二氧化碳．他的檢驗(yàn)方法是否正確？請(qǐng)說明理由不正確，因?yàn)榈獨(dú)庖捕寄軠缁穑?nbsp;正確檢驗(yàn)二氧化碳的方法所發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式是二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水．
研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過程：
【假     設(shè)】H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種類有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)方案】常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂ 和水泥塊，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】圖乙是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，此實(shí)驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
【實(shí)驗(yàn)記錄】

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2
反應(yīng)物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時(shí)間	165秒	46秒

[來源：學(xué)#科【結(jié)   論】該探究過程得出的結(jié)論是相同濃度的過氧化氫溶液，在相同質(zhì)量的二氧化錳和水泥塊的作用下，產(chǎn)生相同體積的氧氣，二氧化錳所用的時(shí)間比水泥塊少．
【反   思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應(yīng)明顯加快，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)是否改變．
【進(jìn)一步反思】小明提出：H₂O₂生成O₂的快慢還可能與H₂O₂溶液的濃度有關(guān)，請(qǐng)你幫助小明繼續(xù)探究，設(shè)計(jì)你的實(shí)驗(yàn)方案：常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、不同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間．

Answer 1

分析 長頸漏斗方便加液體藥品，量筒量取一定體積的液體；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．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．氧氣的驗(yàn)滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿了．實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．將燃著的木條伸入氣體中，木條立即熄滅，因此他確定該氣體是二氧化碳，不正確，因?yàn)榈獨(dú)庖材軠缁穑欢�氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗(yàn)：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳．圖乙是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，此實(shí)驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是排水法，因?yàn)榕砰_水的體積就是氧氣的體積；該探究過程得出的結(jié)論是：相同濃度的過氧化氫溶液，在相同質(zhì)量的二氧化錳和水泥塊的作用下，產(chǎn)生相同體積的氧氣，二氧化錳所用的時(shí)間比水泥塊少；若要證明MnO₂和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變；我的實(shí)驗(yàn)方案如下：常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、不同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間．

解答 解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，量筒量取一定體積的液體，故答案為：長頸漏斗；量筒；
（2）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F(xiàn)裝置內(nèi)導(dǎo)管c應(yīng)向下伸入到集氣瓶底部，因?yàn)檠鯕獾拿芏缺人���；如果�?shí)際測(cè)得氧氣的體積大于理論值（水的體積測(cè)量準(zhǔn)確），原因是：高錳酸鉀分解出錳酸鉀也產(chǎn)生氧氣；故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；c；高錳酸鉀分解出錳酸鉀也產(chǎn)生氧氣；
（3）分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，其中二氧化錳起催化作用；過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；氧氣的驗(yàn)滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿了；實(shí)驗(yàn)后回收二氧化錳的最佳方法是過濾，因?yàn)槎�氧化錳不溶于水；故答案為：分液漏斗；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿了；催化作用；過濾；
（4）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．將燃著的木條伸入氣體中，木條立即熄滅，因此他確定該氣體是二氧化碳，不正確，因?yàn)榈獨(dú)庖材軠缁�；二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗(yàn)：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳；故答案為：BC；不正確，因?yàn)榈獨(dú)庖捕寄軠缁�；二氧化�?氫氧化鈣→碳酸鈣+水；
實(shí)驗(yàn)探究，圖乙是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，此實(shí)驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是排水法，因?yàn)榕砰_水的體積就是氧氣的體積；該探究過程得出的結(jié)論是：相同濃度的過氧化氫溶液，在相同質(zhì)量的二氧化錳和水泥塊的作用下，產(chǎn)生相同體積的氧氣，二氧化錳所用的時(shí)間比水泥塊少；若要證明MnO₂和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變；我的實(shí)驗(yàn)方案如下：常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、不同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間；故答案為：排水法；相同濃度的過氧化氫溶液，在相同質(zhì)量的二氧化錳和水泥塊的作用下，產(chǎn)生相同體積的氧氣，二氧化錳所用的時(shí)間比水泥塊少；質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、不同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)探究等，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．