Question

小岳和同學們對過氧化氫溶液制取氧氣實驗進行探究．

（1）①小岳同學選擇B作為反應裝置，選擇

 

作為收集裝置如圖1．（填序號）
②實驗過程中，錐形瓶中產(chǎn)生了很多的泡沫，甚至進入導氣管．你認為原因可能是

 

．
③針對以上的現(xiàn)象，小程建議換成裝置C．小程的理由是

 

．
（2）①如圖2是“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗的改進裝置．實驗時，打開分夜漏斗活塞，通入干燥氧氣約10秒，引燃鐵絲下端火柴桿，伸入塑料瓶內(nèi)，并對準玻璃管口正上方，觀察到的現(xiàn)象是：
鐵絲劇烈燃燒，

 

．鐵絲與氧氣反應的化學方程式是

 

．
②改進后的優(yōu)點是

 

（填序號）．
A氧氣無需提前制備和收集，操作更方便
B塑料瓶代替集氣瓶，防止集氣瓶炸裂，更安全
C裝置集氧氣的制取、干燥和性質(zhì)驗證于一體，實驗更優(yōu)化
③實驗中在塑料瓶中放入少量水的原因是

 

．
（3）小李同學想既然H₂O₂在MnO₂的催化下，能分解生成O₂和H₂O，于是提出疑問，CuO能催化H₂O₂的分解反應嗎？于是設計了以下實驗：
【實驗方案】
①任取2份H₂O₂，分別放于兩支試管中，僅向其中一支試管中加入1g CuO；
②將上述盛有H₂O₂的兩支試管，使產(chǎn)生的氣體通入水中，觀察產(chǎn)生氣泡的速率，比較產(chǎn)生氣體的速率；
③將放入CuO的試管內(nèi)固體過濾，洗滌并干燥；
④觀察濾出固體物質(zhì)的顏色狀態(tài)為黑色固體．
⑤另取一份過氧化氫溶液于試管，加入過濾得到的黑色固體，試管中產(chǎn)生無色氣體．
【交流討論】Ⅰ步驟：①②的目的是通過對比實驗，探究

 

．
Ⅱ在第三步過濾操作中用到的玻璃儀器為

 

．
Ⅲ步驟⑤的目的是證明

 

的化學性質(zhì)在反應前后沒有改變．
Ⅳ小紅認為小明實驗中有缺陷，請你幫小紅改進實驗中的不足之處：

 

．（若無，則不需回答）

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的化學性質(zhì),氧氣的收集方法,催化劑的特點與催化作用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）氧氣的密度比空氣略大，不易溶于水，判斷其收集裝置；泡沫產(chǎn)生的原因可從雙氧水濃度、氧氣密度、試管容積等方面考慮．從分液漏斗的優(yōu)點可知道，它可以控制滴入液體的速度即可控制反應的速率．
（2）點燃條件下，鐵能夠在氧氣中劇烈地燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體；
（3）理解催化劑的特點：“一變，二不變”，熟知過濾的操作．

解答：解：（1）①氧氣的密度比空氣略大，不易溶于水，所以收集裝置應該用向上排空氣法或排水法，他該選擇的收集裝置是D或F．故填：D或F；
②泡沫產(chǎn)生可能的原因有：雙氧水濃度太大或氧氣密度比空氣大或試管容積太小或MnO₂較多；故填：反應太快、雙氧水濃度太大；
③反應裝置換成C，用分液漏斗可以控制雙氧水滴加的量，即可控制反應的速率．故填：用分液漏斗可以控制雙氧水滴加的量；
（2）①觀察到的現(xiàn)象是：鐵絲劇烈燃燒，火星四射，生成了黑色固體；②改進后的優(yōu)點是：氧氣無需提前制備和收集，操作更方便；塑料瓶代替集氣瓶，防止集氣瓶炸裂，更安全；裝置集氧氣的制取、干燥和性質(zhì)驗證于一體，實驗更優(yōu)化．故填：①火星四射，生成了黑色固體；3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；②ABC；③防止生成物將塑料瓶燙壞．
（3）①②的目的是通過對比實驗，探究CuO能催化過氧化氫的分解；  
過濾操作中要用的三種玻璃儀器，分別是燒杯、漏斗、玻璃棒，要掌握過濾中的“一貼、二低、三靠”；
根據(jù)催化劑的特點知氧化銅的化學性質(zhì)在反應前后沒有改變；
①中未取等量的過氧化氫；�、苤形磳⒐腆w進行稱量，無法進行對比實驗．
故答案為：CuO能否使反應速率加快；燒杯、玻璃棒、漏斗；氧化銅；①中未取等量的過氧化氫；④中未將固體進行稱量濾出的黑色固體應干燥稱重．

點評：實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結(jié)論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結(jié)論奠定基礎．