Question

實驗室常用下列裝置來制取氧氣

（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：a

 

、b

 

；
（2）用氯酸鉀制取氧氣時，發(fā)生反應的文字表達式為

 

．
（3）用高錳酸鉀制氧氣時管口處放一小團棉花，其作用是

 

．
（4）用E裝置收集氧氣時，檢驗氧氣是否集滿的方法是

 

．
（5）實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體混和加熱來制取氨氣．常溫下氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水．制取并收集氨氣時，應該從如圖中選擇的發(fā)生裝置是

 

，收集裝置是

 

．
（6）用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時，可選用的發(fā)生裝置是

 

（填序號），該反應的文字表達式為

 

．對此實驗，讓我們繼續(xù)思考并研究幾個問題：
問題①：催化劑二氧化錳（MnO₂）的用量對反應速率有沒有影響？
我的實驗方案是：每次均用30mL10%的過氧化氫（H₂O₂）溶液，采用不同量二氧化錳（MnO₂）粉末作催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如下：（其他條件均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化錳（MnO2）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用時間（t）	17	8	7	5	4	3	2	2

請你分析表中數(shù)據(jù)并回答：MnO₂的用量對反應速率有無影響，如果有，怎樣影響？

 

問題②：過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應速率有沒有影響？你的實驗方案是：

 

問題③：還有哪些因素可能影響該反應的速率呢？請說出你的一個猜想：

 

．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,氧氣的檢驗和驗滿,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）根據(jù)常用儀器的名稱和用途分析；
（2）用氯酸鉀制取氧氣時，可知反應物為氯酸鉀，生成物為氯化鉀和氧氣，反應條件為二氧化錳作催化劑和加熱的條件，則可以實現(xiàn)文字表達
（3）根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣時注意事項解答；
（4）掌握檢驗氧氣是否集滿的方法：用帶火星的木條放在集氣瓶口部，若木條復燃則已集滿；
（5）由題意：由“常用氯化銨固體與堿石灰固體混和加熱來制取氨氣”可確定發(fā)生裝置；由“常溫下氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水”，可確定收集裝置；
（6）用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時，不需要加熱，故可選定發(fā)生裝置；可知反應物為過氧化氫，生成物為水和氧氣，反應條件為二氧化錳作催化劑，可以書寫文字表達式；
問題①：分析表中數(shù)據(jù)可知：MnO₂的用量對反應速率有影響，在一定范圍內(nèi)，二氧化錳的用量越大，反應越快；
問題②：過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應速率有沒有影響：每次用等量的二氧化錳，采用足量不同濃度的過氧化氫溶液進行實驗，觀察收集等量氣體時所消耗的時間；
問題③：可能影響該反應的速率的因素：二氧化錳顆粒大小、環(huán)境溫度等．

解答：解：
（1）由圖示可知，儀器的名稱是：a酒精燈，b鐵架臺；
（2）用氯酸鉀制取氧氣時，可知反應物，生成物，反應條件，則可以實現(xiàn)文字表達式氯酸鉀 

二氧化錳

加熱

氯化鉀+氧氣；
（3）為防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管，因此用高錳酸鉀制氧氣時管口處放一小團棉花；
（4）掌握檢驗氧氣是否集滿的方法：用帶火星的木條放在集氣瓶口部，若木條復燃則已集滿
（5）由題意：反應需要加熱，則可確定發(fā)生裝置為A；由題意“常溫下氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水”，故可確定收集裝置為D；
（6）用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時，不需要加熱，故可選定發(fā)生裝置；可知反應物為過氧化氫，生成物為水和氧氣，反應條件為二氧化錳作催化劑，文字表達式為：過氧化氫 

二氧化錳

水+氧氣；
問題①：分析表中數(shù)據(jù)可知：MnO₂的用量對反應速率有影響，在一定范圍內(nèi)，二氧化錳的用量越大，反應越快；
問題②：過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應速率有沒有影響：每次用等量的二氧化錳，采用足量不同濃度的過氧化氫溶液進行實驗，觀察收集等量氣體時所消耗的時間；
問題③：可能影響該反應的速率的因素：二氧化錳顆粒大小、環(huán)境溫度等．
答案：
（1）a、酒精燈    b、鐵架臺
（2）氯酸鉀  

二氧化錳

加熱

氯化鉀+氧氣
（3）防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管．
（4）用帶火星的木條放在集氣瓶口部，若木條復燃則已集滿．
（5）A；  D
（6）B；過氧化氫  

二氧化錳

  水+氧氣
問題①：有影響，在一定范圍內(nèi)，二氧化錳的用量越大，反應越快．
問題②：每次用等量的二氧化錳，采用足量不同濃度的過氧化氫溶液進行實驗．觀察收集等量氣體時所消耗的時間．
問題③：二氧化錳顆粒大小、環(huán)境溫度等．

點評：該題考查了實驗室制取氧氣的原理、方法、裝置的選擇及驗滿，屬于基礎性的綜合題，有利于學生掌握實驗基礎知識．