Question

2．從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．科學(xué)實(shí)驗(yàn)的正確步驟應(yīng)為：①明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；②收集有關(guān)資料；③設(shè)計(jì)合理方案；④進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你按照以上四個(gè)步驟，完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)圖回答問題：

（1）寫出儀器a、b的名稱．a(chǎn)是酒精燈；b是分液漏斗．
（2）在實(shí)驗(yàn)室中用過氧化氫（H₂O₂）制取氧氣．
【明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹坑眠^氧化氫在實(shí)驗(yàn)室里制取氧氣．
【收集有關(guān)資料】過氧化氫是一種無色液體，在二氧化錳的作用下，迅速分解出氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
【設(shè)計(jì)合理方案】發(fā)生裝置選用B（填序號(hào)，下同），收集裝置選用C或E．
【進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)】
（3）在實(shí)驗(yàn)室中，可以用加熱氯酸鉀（KClO₃）和二氧化錳固體混合物制取氧氣．
①【明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?br />②【收集有關(guān)資料】氯酸鉀是白色的固體，二氧化錳是黑色的固體．且二氧化錳在反應(yīng)中起作用．其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
③【設(shè)計(jì)合理方案】發(fā)生裝置選用，若選用C收集裝置收集氧氣，你驗(yàn)證集氣瓶中是否已收集滿的方法是把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿．
（4）氫氣是密度小于空氣、難溶于水的氣體，實(shí)驗(yàn)室用鋅粒、稀硫酸混合制取氫氣．制取氫氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇B，收集裝置應(yīng)選D或E．鋅粒與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）【收集有關(guān)資料】根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進(jìn)行分析；
【設(shè)計(jì)合理方案】根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用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，氧氣不易溶于水，密度比空氣大進(jìn)行分析；
（3）②【收集有關(guān)資料】根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析；
③【設(shè)計(jì)合理方案】根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，氧氣有助燃性進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，氫氣的密度比空氣小，難溶于水，鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是酒精燈，b是分液漏斗；
（2）【收集有關(guān)資料】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：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【設(shè)計(jì)合理方案】實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，氧氣不易溶于水，密度比空氣大，所以發(fā)生裝置選用B，收集裝置選用C或E；
（3）②【收集有關(guān)資料】氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
③【設(shè)計(jì)合理方案】實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以發(fā)生裝置選用A，氧氣有助燃性，所以驗(yàn)證集氣瓶中是否已收集滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿；
（4）實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，氫氣的密度比空氣小，難溶于水，鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，所以制取氫氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇B，收集裝置應(yīng)選D或E，化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
故答案為：（1）酒精燈，分液漏斗；
（2）【收集有關(guān)資料】2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【設(shè)計(jì)合理方案】B，C或E；
（3）②【收集有關(guān)資料】2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
③【設(shè)計(jì)合理方案】A，把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿；
（4）B，D或E，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．