Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)和進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法和途徑．學(xué)會(huì)氣體物質(zhì)制備方法是研究氣體、利用氣體的基礎(chǔ)．請(qǐng)根據(jù)如圖1回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出圖1中帶有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a　　，b　　，c　　．

（2）小敏用高錳酸鉀制氧氣

實(shí)驗(yàn)步驟：

①裝藥品和放棉花．如果沒(méi)有說(shuō)明用量時(shí)，固體藥品的取用量通常應(yīng)為　　，棉花的作用是　　．

②連接儀器，固定試管．試管口必須略向下傾斜，其原因是　　．

③加熱．加熱時(shí)應(yīng)先　　，后對(duì)準(zhǔn)藥品集中加熱．

④排水法收集氣體．可按圖2所示的各步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

試回答下列問(wèn)題：

用排水法收集氧氣，當(dāng)　時(shí)，開(kāi)始收集．

圖J中應(yīng)選用　　（填“m”或“n”）方式放置已充滿氧氣的集氣瓶，這是因?yàn)?u>　　．

實(shí)驗(yàn)分析：

①請(qǐng)你幫助她找出上述實(shí)驗(yàn)步驟中漏掉的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)步驟：　　．

②如果用排水法收集的氧氣不純，其原因可能有（請(qǐng)寫(xiě)出兩種原因）：　　

（3）實(shí)驗(yàn)室還常在二氧化錳固體作用催化劑的條件下，加熱氯酸鉀固體，制取并收集較干燥的氧氣，此時(shí)應(yīng)選用的裝置是　　（填序號(hào)），若實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，則該反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：　　．

（4）實(shí)驗(yàn)室還可以用分解過(guò)氧化氫溶液的方法制取氧氣，那么用此法制取并收集較純凈的氧氣，此時(shí)應(yīng)選用的裝置是　BE　（填序號(hào)），檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的方法是　　，反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：　　．

（5）催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來(lái)越重要，實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液分解制取氧氣時(shí)，就常用二氧化錳作催化劑．

【提出問(wèn)題】紅磚粉能作過(guò)氧化氫分解的催化劑嗎？

【提出猜想】甲同學(xué)認(rèn)為紅磚粉可以代替MnO₂作過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑．

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

①在試管中加入10mL 6%的過(guò)氧化氫溶液，將帶火星的木條伸入試管中；

②準(zhǔn)確稱量0.5g紅磚粉，并放入另一支試管中，將帶火星的木條伸入試管中；

③在步驟②的試管中加入10mL 6%過(guò)氧化氫溶液，將帶火星木條伸入試管中；

④待步驟③的試管中沒(méi)有氣泡冒出后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、操作A、稱量得粉末仍然為0.5g；

⑤另取10mL 6%過(guò)氧化氫溶液，加入步驟④中所得固體，將帶火星木條伸入試管．

【問(wèn)題討論】

a．步驟①中的現(xiàn)象為　　，步驟③、⑤中帶火星的木條復(fù)燃．

b．步驟④中操作A的名稱是　　．

c．步驟⑤實(shí)驗(yàn)的目的為　　．

（6）有人說(shuō)實(shí)驗(yàn)室用分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的方法，比用加熱高錳酸鉀的方法好，你認(rèn)為其中的原因有　　（說(shuō)出一點(diǎn)即可）．

Answer 1

考點(diǎn)：

氧氣的制取裝置；氧氣的收集方法；氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿；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(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．.
專(zhuān)題：	常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化．
分析：	（1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法； （2）如果沒(méi)有說(shuō)明用量時(shí)，固體藥品的取用量通常應(yīng)為蓋滿試管底部，液體藥品的用量為1～2mL； 高錳酸鉀受熱時(shí)能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；                                                                為了防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管，通常在試管口塞一團(tuán)棉花； 為了防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管，試管口應(yīng)該略向下傾斜； 加熱玻璃儀器時(shí)，應(yīng)該先預(yù)熱； 利用排水法收集氣體時(shí)，剛出現(xiàn)氣泡不能立即收集，因?yàn)檫@時(shí)收集的氣體主要是空氣； 氧氣的密度比空氣大； 凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 如果操作不當(dāng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗； （3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣； 高錳酸鉀受熱時(shí)能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣； 氧氣不易溶于水； （4）通常情況下，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；   （5）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃； 通過(guò)干燥可以除去藥品水的水分； 不同的實(shí)驗(yàn)操作，有不同的目的； （6）不同的藥品，具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)．
解答：	解：（1）a是酒精燈，常用作熱源；b 是錐形瓶，常用作反應(yīng)容器；c是集氣瓶，常用來(lái)收集氣體． 故填：酒精燈；錐形瓶；集氣瓶． （2）①如果沒(méi)有說(shuō)明用量時(shí)，固體藥品的取用量通常應(yīng)為蓋滿試管底部，棉花的作用是防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管． 故填：蓋滿試管底部；防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管． ②連接儀器，固定試管．試管口必須略向下傾斜，其原因是能夠防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管． 故填：能夠防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管． ③加熱時(shí)應(yīng)先預(yù)熱，后對(duì)準(zhǔn)藥品集中加熱． 故填：預(yù)熱． ④用排水法收集氧氣，當(dāng)氣泡均勻、連續(xù)地冒出時(shí)，開(kāi)始收集． 圖J中應(yīng)選用m方式放置已充滿氧氣的集氣瓶，這是因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯螅?/p> 故填：氣泡均勻、連續(xù)地冒出；m；氧氣的密度比空氣大． 實(shí)驗(yàn)分析： ①上述實(shí)驗(yàn)步驟中漏掉的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)步驟是檢查裝置的氣密性． 故填：檢查裝置的氣密性． ②如果用排水法收集的氧氣不純，其原因可能有剛出現(xiàn)氣泡就開(kāi)始收集，收集前集氣瓶中的水不滿． 故填：剛出現(xiàn)氣泡就開(kāi)始收集；收集前集氣瓶中的水不滿． （3）實(shí)驗(yàn)室還常在二氧化錳固體作用催化劑的條件下，加熱氯酸鉀固體，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置； 利用向上排空氣法收集的氧氣比較純凈，因此應(yīng)該用C裝置收集氧氣； 該反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑． 故填：AC；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑． （4）實(shí)驗(yàn)室用分解過(guò)氧化氫溶液的方法制取氧氣時(shí)不需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置； 因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯�，可以用向上排空氣法收集，即用C裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用E裝置收集，用排水法收集的氧氣比用排空氣法收集的氧氣純凈； 檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的方法是：當(dāng)氣泡從集氣瓶口處向外逸出時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)收集滿； 反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為：2H2O22H2O+O2↑． 故填：BE；當(dāng)氣泡從集氣瓶口處向外逸出時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)收集滿；2H2O22H2O+O2↑． （5）a．步驟①中的現(xiàn)象為帶火星的木條不能復(fù)燃，步驟③、⑤中帶火星的木條復(fù)燃． b．步驟④中操作A的名稱是干燥． c．步驟⑤實(shí)驗(yàn)的目的為驗(yàn)證紅磚粉在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變． 故填：帶火星的木條不能復(fù)燃；干燥；驗(yàn)證紅磚粉在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變． （6）實(shí)驗(yàn)室用分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的方法，比用加熱高錳酸鉀的方法好，是因?yàn)槔�用分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣時(shí)不需要加熱，產(chǎn)物不污染環(huán)境，操作簡(jiǎn)單、安全． 故填：不需要加熱．
點(diǎn)評(píng)：	合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．