Question

9．從事科學實驗的重要環(huán)節(jié)是進行科學實驗設計．科學實驗的正確步驟應為：①明確實驗目的；②收集有關資料；③設計合理方案；④進行科學實驗．請你按照以上四個步驟，完成以下實驗設計，并根據(jù)如圖回答問題．
（1）在實驗室中用過氧化氫（H₂ O₂）制取氧氣．
【明確實驗目的】：用過氧化氫在實驗室里制取氧氣．
【收集有關資料】：過氧化氫是一種無色液體，在二氧化錳的催化作用下，迅速分解出氧氣，其反應屬于分解反應，（化學反應原類型）．
【設計合理方案】：發(fā)生裝置選用A（填序號，下同），收集裝置選用C或D．
【進行實驗】
（2）在實驗室中，可以用加熱氯酸鉀（KC1O₃）和高錳酸鉀制取氧氣中反應的文字表達式：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣、高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．
①【收集有關資料】：氯酸鉀是白色的固體，二氧化錳是黑色的固體，且二氧化錳在反應中起催化作用．
②【設計合理方案】：發(fā)生裝置選用B，若選用D收集裝置收集氧氣，你驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是將帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果能使木條復燃，說明已收集滿．

Answer 1

分析 （1）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；氧氣的密度比空氣大，不易溶于水；
（2）根據(jù)反應確定反應物和生成物的名稱，然后結合反應條件完成文字表達式；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；
氧氣能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復燃

解答 解：（1）用過氧化氫在實驗室里制取氧氣的化學方程式為 2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，符合“一變多”屬于分解反應；根據(jù)該反應原理，反應物是液體和固體，反應條件無需加熱，因此選用制取氧氣的發(fā)生裝置是 A；收集可用C或D；
故答案為：分解；A；  C或D；
（2）實驗室用氯酸鉀制取氧氣，該反應同時生了氯化鉀，文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，該反應同時生成了錳酸鉀和二氧化碳，其文字表達式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，
故答案為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
①根據(jù)催化劑的概念：在化學反應里能夠改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，可知，二氧化錳在反應中起催化作用；
故答案為：起催化作用；
②根據(jù)該反應原理，反應物是固體，反應條件是加熱，選用制取氧氣的發(fā)生裝置是 B；
驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是：將帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果能使木條復燃，說明已收集滿，
故答案為：B；將帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果能使木條復燃，說明已收集滿．

點評 本題從多個方面考察實驗室制取氧氣的方法，并能靈活應用到解題當中．