Question

1．Ⅰ、甲、乙同學(xué)分別用圖1實(shí)驗(yàn)裝置，使用二氧化錳固體與過(guò)氧化氫溶液在常溫下作用制取氧氣．
①寫(xiě)出圖1裝置甲中儀器X名稱(chēng)集氣瓶，儀器y名稱(chēng)水槽；甲裝置中有一個(gè)錯(cuò)誤，請(qǐng)指出雙氧水制氧氣收集裝置中導(dǎo)氣管下端沒(méi)有插入到集氣瓶的下部．
②從圖1兩個(gè)裝置中，你能得出氧氣的性質(zhì)有：氧氣密度比空氣大（請(qǐng)寫(xiě)一點(diǎn)）；
③寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)制取氧氣的文字表達(dá)式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
④某研究小組對(duì)用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
A．往盛有5mL 5% H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃．
B．往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
C．往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
D．經(jīng)檢驗(yàn)，B、C 中反應(yīng)后試管中仍分別含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
問(wèn)題：（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應(yīng)中的作用是催化．     
（2）實(shí)驗(yàn) B、C 中H₂O₂的濃度（w%）以5%為宜．
研究小組還對(duì)溶液濃度、催化劑的種類(lèi)等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探究．表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時(shí)間

濃度 時(shí)間（min） 條件	30% H2O2	15% H2O2	5% H2O2
加入a g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入a g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

問(wèn)題：（3）從表中能得出下列結(jié)論：相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（填“好”或“差”）；在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．
Ⅱ、丙同學(xué)只用5% H₂O₂溶液加熱制O₂，用帶火星的木條檢驗(yàn)，木條很難復(fù)燃．同學(xué)們經(jīng)過(guò)認(rèn)真觀察、討論，制定了實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
注：濃硫酸是一種重要的氣體干燥劑，遇水會(huì)放出大量的熱，且具有強(qiáng)腐蝕．
①第一組同學(xué)采取改變H₂O₂溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法．用10%的H₂O₂溶液加熱，反應(yīng)一段時(shí)間后，用帶火星的木條檢驗(yàn)，木條復(fù)燃．
②第二組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，效果很好，如圖2所示．用帶火星的木條檢驗(yàn)，也能使帶火星的木條復(fù)燃．
從上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，你能得到的結(jié)論是：收集到的氧氣含量（或濃度）不足或含有水蒸氣時(shí)，不易使帶火星的木條復(fù)燃．
實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先B．（填序號(hào)）
A．熄滅酒精燈      B．拔掉試管口上的單孔塞．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣的原理、裝置及儀器名稱(chēng)和收集氧氣時(shí)需注意的問(wèn)題以及對(duì)比實(shí)驗(yàn)應(yīng)該控制變量和圖中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答．

解答 解：Ⅰ、①X、y的儀器名稱(chēng)為x 集氣瓶；b水槽．由于氧氣的密度比空氣大，所以雙氧水制氧氣收集裝置中導(dǎo)氣管下端應(yīng)插入到集氣瓶的下部．
②根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)裝置中可以看出氧氣可用向上排空氣法和排水法收集，用向上排空氣法收集氣體時(shí)，說(shuō)明該氣體的密度比空氣的大，用排水法收集氣體時(shí)，說(shuō)明該氣體不易溶于水，故填寫(xiě)：氧氣密度大于空氣或不易溶于水．
③過(guò)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\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
④（1）在過(guò)氧化氫中加入MnO₂、Fe₂O₃均能使反應(yīng)速度加快，分解生成水和氧氣，且反應(yīng)后試管中 MnO₂和 Fe₂O₃，質(zhì)量沒(méi)有發(fā)生變化，所以MnO₂、Fe₂O₃起催化作用．
（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)影響因素的探究，要注意變量的控制，注意要讓除探究要素（本題就是研究不同的催化劑的影響）催化劑種類(lèi)不同之外，其他都應(yīng)該是相同的，所以過(guò)氧化氫的濃度應(yīng)和①中相同，所以，實(shí)驗(yàn) B、C 中H₂O₂的濃度（w%）以5%為宜．；
（3）對(duì)比相同濃度的過(guò)氧化氫使不同催化劑時(shí)產(chǎn)生相同體積氧氣所消耗時(shí)間，可發(fā)現(xiàn)MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；對(duì)比時(shí)間記錄表中不同濃度的過(guò)氧化氫放出相同體積氧氣所消耗時(shí)間，可發(fā)現(xiàn)H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．故填寫(xiě)：好；H₂O₂濃度越大．
Ⅱ、用10%的H₂O₂溶液加熱，溶液中的水經(jīng)加熱會(huì)有大量的水蒸氣冒出，水蒸氣會(huì)使帶火星的木條溫度降低，因此須反應(yīng)一段時(shí)間后，木條復(fù)燃，而第二組同學(xué)加了濃硫酸干燥，故效果較好．
實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后為防止?jié)饬蛩岜坏刮�入試管中，�?yīng)先拔掉試管口上的單孔塞而后熄滅酒精燈．
故答案為：
Ⅰ、①集氣瓶；水槽；  雙氧水制氧氣收集裝置中導(dǎo)氣管下端沒(méi)有插入到集氣瓶的下部；
②氧氣密度比空氣大；
③2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
④（1）催化；（2）5%；（3）好；H₂O₂濃度越大； 
Ⅱ、收集到的氧氣含量（或濃度）不足或含有水蒸氣時(shí)，不易使帶火星的木條復(fù)燃；B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查雙氧水制氧氣的原理、裝置、注意事項(xiàng)及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可．