Question

15．某興趣小組圍繞“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)：
（1）藥品選擇：下列物質(zhì)中不能單獨(dú)作為實(shí)驗(yàn)室制取氧氣反應(yīng)物的是C（填字母）
A．過氧化氫（H₂O₂） B．氯化鉀（KCl）   C．高錳酸鉀（KMnO₄）
原因是氯化鉀中無(wú)氧元素．
（2）裝置連接，所需的一些實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：

儀器①的名稱是分液漏斗；儀器②的名稱是錐形瓶；
儀器③的名稱是試管；儀器④的名稱是水槽；
實(shí)驗(yàn)室利用高錳酸鉀制取O₂應(yīng)選擇圖1中的發(fā)生裝置是B，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，該實(shí)驗(yàn)要在試管口放一團(tuán)蓬松的棉花，其作用是：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；選擇氣體收集方法時(shí)，氣體的下列性質(zhì)：A．顏色  B．可燃性  C．溶解性  D．密度，必須考慮的是CD（填字母）；用排空氣法收集氧氣，應(yīng)選用C、D中的C裝置收集氧氣，驗(yàn)滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿．能用E收集的原因是氧氣不易溶于水，開始收集的時(shí)機(jī)是氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)，收集滿的現(xiàn)象是集氣瓶口有大量氣泡冒出，如果要做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，用E裝置收集氧氣時(shí)應(yīng)注意集氣瓶底部留一些水．
（3）氣體檢驗(yàn)：如圖2甲裝置中帶火星的木條很難復(fù)燃，乙裝置中帶火星的木條較易復(fù)燃，說明加熱也能加快過氧化氫產(chǎn)生氧氣的速率，寫出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）實(shí)驗(yàn)探究：如圖3所示，向三支試管中分別滴加濃度相同的三種溶液，觀察可見：實(shí)驗(yàn)①中無(wú)明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生氣泡，實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生氣泡更快，據(jù)此你能得出的結(jié)論是硫酸銅和氧化鐵能加快過氧化氫的分解．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，制取氧氣，反應(yīng)物中必須有氧元素解答；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的原理、干燥收集方法以及氧氣的驗(yàn)滿方法來(lái)分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用，實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)要在試管口放一團(tuán)蓬松的棉花，其作用是：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置，氧氣的密度比空氣大，氧氣有助燃性，以及收集氧氣得正確時(shí)機(jī)等知識(shí)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)促進(jìn)反應(yīng)加快的因素解答．

解答 解：（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，制取氧氣，反應(yīng)物中必須有氧元素，氯化鉀中無(wú)氧元素，故選：C；
（2）通過分析題中所指儀器的作用可知，①是分液漏斗，②是錐形瓶，③是試管，④是水槽；實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以發(fā)生裝置選B，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，實(shí)驗(yàn)時(shí)要在試管口放一團(tuán)蓬松的棉花，其作用是：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置，故選：CD，氧氣的密度比空氣大，所以用排空氣法收集氧氣，應(yīng)選用C、D中的C裝置收集，氧氣有助燃性，所以驗(yàn)滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿，能用E收集的原因是氧氣不易溶于水，開始收集的時(shí)機(jī)是氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)，收集滿的現(xiàn)象是集氣瓶口有大量氣泡冒出，如果要做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，用E裝置收集氧氣時(shí)應(yīng)注意集氣瓶底部留一些水；
（3）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）如圖3所示，向三支試管中分別滴加濃度相同的三種溶液，觀察可見：實(shí)驗(yàn)①中無(wú)明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生氣泡，實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生氣泡更快，據(jù)悉你能得出的結(jié)論是硫酸銅和氯化鐵能加快過氧化氫的分解．
給答案為：（1）C，氯化鉀中無(wú)氧元素；
（2）分液漏斗，錐形瓶，試管，水槽；B，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，CD，C，將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿，氧氣不易溶于水，氣泡連續(xù)均勻冒出，集氣瓶口有大量氣泡冒出，集氣瓶底部留一些水；
（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）硫酸銅和氧化鐵能加快過氧化氫的分解．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．