Question

歸納與演繹是重要的科學(xué)方法，也是常用的化學(xué)學(xué)習(xí)方法．
（1）我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取O₂、CO₂、H₂（Zn和稀硫酸反應(yīng)）三種氣體的反應(yīng)原理、制取與收集方法．請(qǐng)你歸納出實(shí)驗(yàn)室制取氣體反應(yīng)的共同點(diǎn)

 

（填序號(hào)）
①需要加熱 ②使用催化劑 ③沒有氣體參加反應(yīng) ④原料為純凈物 ⑤只生成一種氣體
（2）下列是實(shí)驗(yàn)室常用的儀器

寫出儀器名稱：a是

 

，c是

 

；寫出d的一種用途

 

．
（3）化學(xué)上可以通過(guò)多種反應(yīng)制得NH₃（極易溶于水，密度比空氣�。�，例如
①2NH₄Cl（固）+Ca（OH）₂（固）

△   .

 CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
②NH₄HCO₃（固）

△   .

 NH₃↑+CO₂↑+H₂O
③CaO（固）+NH₃．H₂O（濃）═NH₃↑+Ca（OH）₂
我將選擇反應(yīng)

 

（只寫一個(gè)，填序號(hào)）作為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的反應(yīng)原理．我需要用上面儀器中的

 

（填序號(hào)）來(lái)裝配氨氣發(fā)生裝置（連接裝置已經(jīng)省略），我采用的收集方法是

 

．我選擇的發(fā)生裝置還可以用來(lái)制取

 

氣體．
（4）某研究小組對(duì)用雙氧水分解生成水和氧氣的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究，完成了以下實(shí)驗(yàn)：
①往盛有5ml 5%H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃．
②往盛有5ml w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
③往盛有5ml w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
④經(jīng)檢驗(yàn)，②③中反應(yīng)后試管中仍分別含有a gMnO₂和 ag Fe₂O₃

問(wèn)題一：請(qǐng)你寫出用雙氧水和二氧化錳制氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式   問(wèn)題二：MnO2和 Fe2O3在上述反應(yīng)中的作用是   ． 實(shí)驗(yàn)②④中的H2O2的濃度（w%）以   為宜．

問(wèn)題三：從左表中能得到哪些結(jié)論？（寫出一條結(jié)論）

研究小組還對(duì)溶液濃度、催化劑的種類等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．下表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需要的時(shí)間

濃度 時(shí)間（min） 條件	30%H2O2	15%H2O2	5%H2O2
ag MnO2	0.2	0.8	2.0
ag Fe2O3	0.7	9.0	16.0

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取O₂、CO₂、H₂（Zn和稀硫酸反應(yīng)）三種氣體的反應(yīng)原理、制取與收集方法來(lái)分析共性；
（2）根據(jù)常見儀器及儀器的名稱、儀器的用途來(lái)分析解答；
（3）根據(jù)不同反應(yīng)原理來(lái)選擇不同的反應(yīng)裝置，利用氣體的性質(zhì)來(lái)選擇收集方法，并利用不同氣體的反應(yīng)原理的相似之處來(lái)選擇同一裝置；
（4）問(wèn)題一、根據(jù)反應(yīng)物和反應(yīng)規(guī)律書寫化學(xué)方程式；
問(wèn)題二、從對(duì)比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析回答；
問(wèn)題三、從反應(yīng)速度和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同分析．

解答：解：（1）因制取三種氣體時(shí)可以不用加熱，可以不使用催化劑，在制取二氧化碳和氫氣時(shí)反應(yīng)物有混合物，且制取氣體要保證氣體純凈，則應(yīng)沒有氣體參加反應(yīng)，還應(yīng)只生成一種氣體才可以，故答案為：③⑤；
（2）由圖可知a是鐵架臺(tái)，c是集氣瓶，d是燒杯可以用來(lái)溶解固體或在燒杯中稀釋液體等，故答案為：鐵架臺(tái)；集氣瓶；溶解固體；
（3）因②中生成兩種氣體，則不可用來(lái)制取氨氣，若選擇①，則是固體加熱裝置，需選擇儀器abf，若選擇③，則是固液反應(yīng)裝置，需選擇儀器bh，又氨氣的密度比空氣的小，氨氣能溶于水，則可采用向下排空氣法收集，由反應(yīng)原理，若為固體加熱裝置還可以用來(lái)制取氧氣，若為固液反應(yīng)裝置，可以用來(lái)制取二氧化碳或氫氣等，故答案為：①或③；abf或bh；向下排空氣法；O₂或CO₂、H₂；
（4）問(wèn)題一：因雙氧水和二氧化錳制氧氣時(shí)生成水和氧氣，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑（或用Fe₂O₃做催化劑）；
問(wèn)題二：根據(jù)反應(yīng)能生成氧氣判斷，MnO₂和 Fe₂O₃在上述反應(yīng)中質(zhì)量不變，則其作用是催化作用；為了實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏?zhǔn)確性，反應(yīng)過(guò)快不利用氣體的收集，則實(shí)驗(yàn)②③中的H₂O₂的濃度（w%）以 5%為宜，故答案為：催化作用；5%；
問(wèn)題三：由比較二氧化錳和氧化鐵的催化作用，可得出在相同條件下，MnO₂的催化效果好；，比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生過(guò)氧化氫溶液生成氫氣的速率，可得出H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快，答：在相同條件下，MnO₂的催化效果比 Fe₂O₃好；在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納與比較，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和信息，正確的分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而得出準(zhǔn)確答案．