5.實驗室氧氣的制取及性質等探究考查.

(1)寫出圖A中有標號儀器的名稱:a酒精燈、b鐵架臺、c錐形瓶;
(2)用A裝置作為發(fā)生裝置制取氧氣時,發(fā)生反應的文字表達式為氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣.
可選用的發(fā)生裝置是(填序號)A;可選用的收集裝置是(填序號)C或E.實驗室還有一種反應可用此裝置制取氧氣,但需在試管口放一團棉花,其反應的文字表達式為:高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣.
(3)實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體混和加熱來制取氨氣.常溫下氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水.制取并收集氨氣時,應該從圖1中選擇的發(fā)生裝置是A(填序號),收集裝置是D.(填序號)
(4)用E裝置收集氧氣時,檢驗氧氣是否集滿的方法是把帶火星的木條放在瓶口來驗滿,如果帶火星的木條在瓶口能復燃,則證明該瓶氧氣已經收集滿了.
(5)若直接使用圖2所示裝置收集O
2,則O
2由a口進入;若將裝置中充滿水,則O
2由b口進入.
(6)用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時,可選用的發(fā)生裝置是B(填序號),該反應的文字表達式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣.若想控制該反應的反應速率,B裝置的改進方法是注射器代替B裝置中的長頸漏斗.要想收集一瓶較純凈的氧氣,應選用的收集裝置為C.
對此實驗,讓我們繼續(xù)思考并研究幾個問題:
問題一:催化劑二氧化錳(MnO
2)的用量對反應速率有沒有影響?
實驗方案是:每次均用30mL10%的過氧化氫(H
2O
2)溶液,采用不同量二氧化錳(MnO
2)粉末作催化劑,測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間,結果如下:(其他條件均相同)
實驗次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
MnO2粉末用量(g) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
所用時間(t) | 17 | 8 | 7 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
請分析表中數(shù)據(jù)分析寫出你的實驗結論:答:有,MnO
2的用量越多,反應速率越來越快.
問題二:H
2O
2溶液的溶質質量分數(shù)(濃度)對反應速率有沒有影響呢?他又做了一組實驗:每次均取5mL 30%的H
2O
2溶液,然后稀釋成不同溶質質量分數(shù)的溶浠講行章聆.記錄數(shù)據(jù)如下:(實驗均在20℃室溫下進行,其他實驗條件也均相同)
實驗次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
H2O2溶液溶質質量分數(shù) | 1% | 3% | 5% | 10% | 15% | 20% | 25% | 30% |
MnO2粉末用量(g) | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
收集540mL氣體所用的時間(t) | 660 | 220 | 205 | 80 | 25 | 9 | 4 | 3 |
反應后液體溫度(℃) | 24 | 34 | 39 | 56 | 65 | 67 | 69 | 70 |
請分析表中數(shù)據(jù)回答:
H
2O
2溶液的溶質質量分數(shù)對反應速率的影響是H
2O
2溶液的質量分數(shù)越大反應速率越快.
由表中數(shù)據(jù)還可看出,該反應是個放熱反應.(填“放熱”或“吸熱”)
問題三:下面是收集相同體積的氧氣所需的時間,將其探究過程與前面的相結合,除了可以完成過氧化氫溶液的濃度對反應速率的影響的探究之外,還可以完成的探究問題是:催化劑的種類.
濃度 時間(min) 條件 | 等體積的30% H2O2溶液 | 等體積的15% H2O2溶液 | 等體積的5% H2O2溶液 |
加入a g MnO2 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
加入a g Fe 2O3 | 7.0 | 9.0 | 16.0 |
(7)某同學用收集到的氧氣作圖3所示實驗,在細鐵絲前端系一火柴的目的是引燃鐵絲,將細鐵絲繞成螺旋狀的目的是為了增大鐵絲與氧氣的接觸面積和增大鐵絲的受熱面積,此實驗在在的問題是集氣瓶內沒有預先裝少量水或鋪一層細沙,造成的后果是燃燒產生的熔融物濺落瓶底使瓶底炸裂,改正后再次收集,完成實驗,你看到的燃燒現(xiàn)象是劇烈燃燒,放出大量的熱,火星四射,產生黑色固體,反應的文字表達式為鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵,反應類型為化合反應.
