Question

如圖1中裝置，結合所學化學知識回答下列問題
（1）圖甲中針筒相當于

 

（填一種化學儀器名稱）
（2）實驗室制取二氧化碳時，發(fā)生裝置可選用

 

（填編號），其反應的化學方程式為

 

．
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，其反應的化學方程式為

 

；收集氧氣的操作方法有

 

（填編號）．
（4）在查閱資料時，某小組的同學們得知氧化鐵也可以作雙氧水制取氧氣的催化劑，他們聯(lián)想到MnO₂可作為雙氧水制取氧氣的催化劑，那么，氧化鐵和二氧化錳這兩種物質哪一種更適合呢？請你一起參與探究，完成下列問題．
①寫出雙氧水用氧化鐵作催化劑的反應的化學方程式：

 

②【分析與討論】探究二氧化錳、氧化鐵對過氧化氫分解速率的影響時，他們在控制變量的問題上提出了不同的觀點，你認為正確的是

 

．
A．雙氧水的濃度一定相同        B．催化劑的質量一定相同
C．反應前雙氧水的溫度一定相同  D．反應容器的容積一定相同
【實驗驗證】研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究．下表選取了部分實驗數(shù)據(jù)：用足量不同濃度的雙氧水制取相同體積O₂所需的時間．

條件/時間/濃度	30%雙氧水	15%雙氧水	5%雙氧水
加入agMnO	0.2	0.8	2.0
加入agFeO	7.0	9.0	16.0

【實驗結論】從上表中能得出哪些結論？（寫出一點即可）

 

（5）某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗進行了大膽改進，設計了如圖（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應容器）所示的實驗方案，收到了良好的效果．如圖2，請你分析下面實驗，回答下列有關問顥：
①寫出試管中發(fā)生反應的化學方程式：

 

②上述實驗的操作步驟如下：
A．點燃酒精燈；
B．撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；
C．將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處．并按圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；
D．讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認為正確的實驗操作順序是

 

（填序號）．
③實驗中注射器活塞最終將從10mL刻度處慢慢前移到約為

 

mL刻度處才停止．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)儀器的用途來回答
（2）實驗室制取氣體的發(fā)生裝置應根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應發(fā)生的條件來確定．實驗室制取CO₂的發(fā)生裝置是固體與液體反應生成氣體，反應不需要加熱，所以甲或乙或丁都可以；反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，其反應的化學方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，由于氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，所以可以用排水法或向上排空氣法收集；
（4）對應實驗影響因素的探究，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）所以除催化劑種類不同之外，其他都應該是相同的；根據(jù)圖中數(shù)據(jù)進行分析．
對比時間記錄表中不同濃度的過氧化氫放出相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速度越快；對比相同濃度的過氧化氫使不同催化劑時產生相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好．
（5）有熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結論和注意事項，才能正確解答本題．

解答：解：（1）圖甲中針筒相當于分液漏斗；
（2）實驗室制取氣體的發(fā)生裝置應根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應發(fā)生的條件來確定．實驗室制取CO₂的發(fā)生裝置是固體與液體反應生成氣體，反應不需要加熱，所以甲或乙或丁都可以；反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，其反應的化學方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，由于氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，所以可以用排水法或向上排空氣法收集；
（4）A（過氧化氫溶液中溶質的質量分數(shù)一定相同）和C（反應前過氧化氫溶液的溫度一定相同）都是反應物的要素，應該相同．
B（催化劑的質量一定相同）是催化劑的控制，其實更嚴謹?shù)恼f法是催化劑的質量相同的同時也要注意催化劑的狀態(tài)也要相同，比如都是粉末，粉末顆粒要相同．D反應容器的容積是可以是不同的．
（5）①圖2中發(fā)生的反應是磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，試管中發(fā)生反應的化學方程式：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
②根據(jù)實驗的目的和方法問題可知圖II實驗的操作步驟是：將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖II中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；點燃酒精燈；撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
③圖II實驗中，由于紅磷燃燒消耗了容積為45mL的18×180mm的試管內空氣的

1

5

，也就是9mL（即45mL×

1

5

）；所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL．
答案為：（1）分液漏斗；
（2）甲/乙/丁； CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；戊、庚；
（4）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；ABC；相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
（5）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；CABD；1．

點評：本題考查內容較多，綜合性強，了常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的選取方法．實驗室制取氣體的發(fā)生裝置應根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應發(fā)生的條件來確定．空氣中氧氣含量的探究實驗，根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中現(xiàn)象，由實驗中的注意事項，對實驗結果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．