Question

如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置：（濃硫酸有吸水性，常作干燥劑） 
（1）用高錳酸鉀制取和收集氧氣的裝置應(yīng)選用

 

（填序號(hào)）；
（2）用 雙氧水和二氧化錳制取和收集干燥的氧氣的裝 置應(yīng)選用

 

（填序號(hào)）；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)式為

 

．
（3）檢查裝置①氣密性的方法是：

 

；
（4）裝置②試管口要略向下傾斜的原因是

 

；
（5）若用④裝置收集的氧氣不純，其原因可能是

 

；
（6）試驗(yàn)中經(jīng)常將裝置①中的長(zhǎng)頸漏斗換為分液漏斗，改換后的優(yōu)點(diǎn)是

 

；
（7）“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)探究小組的興趣．
【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？其催化效果如何？
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ．分別量取5mL 5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入Ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象．	A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象
Ⅱ．待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象．	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃
Ⅲ．將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為Ag．
Ⅳ．分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入Ag氧化鐵粉末，向D．試管中加入Ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象．

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）A中產(chǎn)生的氣體是

 

；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的

 

和

 

在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式

 

．
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】
（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅳ的目的是

 

；
（2）若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D．試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是

 

．
【實(shí)驗(yàn)拓展】
查閱資料得知，CuO、CuSO₄、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑．
下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是

 

．
A．MnO₂只能作過氧化氫溶液分解的催化劑
B．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
C．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率
D．用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物．

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,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,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）根據(jù)用高錳酸鉀制取氧氣是加熱固體制氣體，且氧氣不易溶于水，密度比空氣大進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)用雙氧水和二氧化錳制取氧氣是固體與液體在常溫下反應(yīng)制取氣體，且氧氣不易溶于水，密度比空氣大進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)內(nèi)外壓強(qiáng)差來檢驗(yàn)裝置的氣密性進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)給試管中的固體加熱的注意事項(xiàng)回答；
（5）根據(jù)排水法收集氧氣的注意事項(xiàng)回答；
（6）根據(jù)分液漏斗的作用分析裝置的優(yōu)點(diǎn)；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（1）根據(jù)二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)拓展】根據(jù)催化劑的含義進(jìn)行解答．

解答：解：（1）用高錳酸鉀制取氧氣是加熱固體制氣體，且氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可選擇裝置②⑤（或②④）；故填：②⑤（或②④）；
（2）用雙氧水和二氧化錳制取氧氣是固體與液體在常溫下反應(yīng)制取氣體，且氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可選擇裝置①⑤，要求收集干燥的氧氣，所以可以選擇裝置③來干燥；過氧化氫在催化劑二氧化錳的催化作用下能分解生成水和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；故填：①③⑤；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）用彈簧夾夾緊橡皮管，向長(zhǎng)頸漏斗中注入水至長(zhǎng)頸漏斗下端管口浸沒液面以下，繼續(xù)加水，然后觀察長(zhǎng)頸漏斗管中的液面高度是否變化，如果液面不下降則說明氣密性好；故填：關(guān)閉開關(guān)，向長(zhǎng)頸漏斗中加水至長(zhǎng)頸漏斗中水面高于錐形瓶中水面一段水柱，一段時(shí)間不下降；
（4）給試管中的固體加熱時(shí)，如試管口高于了試管底，冷凝水會(huì)倒流到試管底，使試管驟然遇冷而炸裂；故填：防止冷凝水倒流使試管炸裂；
（5）排水法收集氧氣時(shí)，如收集前集氣瓶中的水沒有裝滿，留有氣泡，則收集的氣體中有空氣；如沒等試管中的空氣排凈，過早收集，即沒等導(dǎo)管口有連續(xù)且均勻的氣泡冒出就開始收集，導(dǎo)出的氣體中也含有空氣；故答案為：①過早收集，沒等導(dǎo)管口有連續(xù)且均勻的氣泡冒出就開始收集；②收集前集氣瓶中的水沒有裝滿，留有氣泡；
（6）長(zhǎng)頸漏斗改為分液漏斗后可以控制稀鹽酸的滴加速度和流量，從而控制反應(yīng)的速率；故填：便于控制反應(yīng)的速率；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，所以有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；故填：氧氣；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；故填：質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；
（3）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣，化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為：2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（1）二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
（2）若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
【實(shí)驗(yàn)拓展】
A．MnO₂不只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應(yīng)的催化劑，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)題目的信息可知同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故B正確；
C．催化劑不只是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，還能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，故C錯(cuò)誤；
D．用作催化劑的物質(zhì)可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)的發(fā)生裝置主要分為：固體與液體常溫下反應(yīng)類與固體加熱下反應(yīng)類兩種；收集氣體則根據(jù)氣體的密度和溶解性可采取向上或向下排氣法收集、排水法收集三種．