Question

14．現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：

（1）圖1中e、f儀器的名稱：e試管，f長頸漏斗
（2）用氯酸鉀和二氧化錳固體制氧氣，選用的發(fā)生裝置是A（填字母A、B、C、D），反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）用塊狀固體和液體不加熱制取氣體時(shí)，改用C裝置（多孔隔板用來放塊狀固體）代替B裝置的優(yōu)點(diǎn)是隨開隨用、隨關(guān)隨停，容易控制．
（4）實(shí)驗(yàn)室里用雙氧水和二氧化錳反應(yīng)制氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，該實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）選用C裝置，若用D裝置來收集生成的氧氣，氣體應(yīng)從g（填g或h）通入．
（5）同學(xué)們想探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率的影響．在其他條件相同的情況下進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，記錄各收集一瓶相同體積氧氣所需要的時(shí)間．

實(shí)驗(yàn)	30%雙氧水的質(zhì)量（g）	加入的水的體積（mL）	二氧化錳質(zhì)量（g）	收集時(shí)間（s）
1	10	40	5	200
2	20	30	5	100
3	30	20	5	67

a．實(shí)驗(yàn)3中，加入的二氧化錳質(zhì)量為5g．
b．相同條件下，實(shí)驗(yàn)3（填實(shí)驗(yàn)編號）產(chǎn)生氧氣的速率最快，說明雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大反應(yīng)速率越快．
（6）同學(xué)通過查閱資料得知，雙氧水在70℃以上會較快分解產(chǎn)生氧氣．為了驗(yàn)證加熱雙氧水也可以產(chǎn)生氧氣，同學(xué)們選擇圖2裝置（氣密性良好）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡，但將帶火星的木條放在導(dǎo)管口沒有復(fù)燃，可能的原因是氧氣中混有較多的水蒸氣，同學(xué)分析原因后，采用了排水集氣法收集氣體，再檢驗(yàn)，證明加熱雙氧水也可產(chǎn)生氧氣．

Answer 1

分析 （1）熟悉常見儀器，了解名稱；
（2）根據(jù)用氯酸鉀和二氧化錳固體制氧氣需要加熱反應(yīng)，選擇發(fā)生裝置；根據(jù)反應(yīng)物、反應(yīng)條件、生成物寫出化學(xué)反應(yīng)式；
（3）C裝置可以隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行，操作方便；
（4）根據(jù)用過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)原理書寫方程式，并據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)分析解答；可以根據(jù)氧氣的密度和空氣密度的比較來選擇入口；
（5）根據(jù)題目中提供的數(shù)字結(jié)合實(shí)驗(yàn)是探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率的影響分析數(shù)據(jù)；
（6）根據(jù)在加熱雙氧水的過程中一定會有水蒸氣散出，使收集的氧氣不純及收集純凈氣體的方法分析．

解答 解：（1）圖中e是試管，f是長頸漏斗．
（2）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳固體制氧氣應(yīng)用給固體加熱的裝置，因此選擇裝置A；反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）用C裝置代替B裝置的優(yōu)點(diǎn)是隨開隨用、隨關(guān)隨停，容易控制；
（4）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成氧氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，二氧化錳是粉末狀固體，不能放于隔板上，故不能用C裝置；氧氣的密度比空氣密度大，所以應(yīng)該用向上排空氣法來收集，即應(yīng)該從g進(jìn)入；
（5）a：實(shí)驗(yàn)探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率的影響．所以在其他條件相同的情況下進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)3中，加入的二氧化錳質(zhì)量為5g；
b：通過實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知，在相同的條件下，雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快，所以相同條件下，實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)生氧氣的速率最快；
（6）在加熱雙氧水的過程中一定會有水蒸氣散出，使收集的氧氣不純，所以將帶火星的木條放在導(dǎo)管口沒有復(fù)燃；為收集到較純凈的氧氣，可以采用排水法收集．
答案：
（1）試管、長頸漏斗；
（2）A；  2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）隨開隨用、隨關(guān)隨停，容易控制；      
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，不能、g             
（5）a：5；
b：3；雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大反應(yīng)速率越快；
（6）氧氣中混有較多的水蒸氣；排水集氣

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置的選擇要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，收集裝置要根據(jù)氣體的密度大小和溶水性，這些問題是經(jīng)常遇到的問題，望同學(xué)們好好了解．