17.實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)制取氧氣的方法有:a.加熱氯酸鉀晶體和二氧化錳粉末;b.加熱高錳酸鉀固體;c.用二氧化錳粉末作催化劑使過(guò)氧化氫(H2O2)溶液分解產(chǎn)生氧氣.其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.
(1)寫出圖中指定儀器的名稱:①試管;
(2)小剛想用高錳酸鉀制取干燥的氧氣,他應(yīng)選擇上述裝置中的AD進(jìn)行組裝.
(3)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,收集到的氧氣不純其原因是:集氣瓶中沒(méi)有裝滿水.
(4)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程,大致可以分以下幾步,其中正確順序是B
①點(diǎn)燃酒精燈給試管加熱  ②熄滅酒精燈  ③檢驗(yàn)裝置的氣密性  ④將藥品裝入試管并固定裝置 ⑤用排水法收集氣體   ⑥將導(dǎo)氣管從水槽中移出
A、③④①⑤②⑥B、③④①⑤⑥②C、④①③⑤②⑥D(zhuǎn)、④①③⑤⑥②
(5)實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,可選用C做發(fā)生裝置.
(6)已知一氧化氮?dú)怏w難溶于水,在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應(yīng),則收集一氧化氮?dú)怏w時(shí)應(yīng)選用圖中裝置E(填字母“E”或“D”).
(7)若改用氯酸鉀和二氧化錳來(lái)制取氧氣,則二氧化錳在反應(yīng)前后固體混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將變大(填“變大”、“變小”或“不變”)
(8)小芳發(fā)現(xiàn),氯酸鉀與氧化銅混合加熱,也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進(jìn)行如下探究:
【提出猜想】除二氧化錳、氧化銅外,氧化鐵也可以作氯酸鉀分解的催化劑.
【完成實(shí)驗(yàn)】按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并測(cè)定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好).
實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)藥品分解溫度(℃)
氯酸鉀580
氯酸鉀、二氧化錳(質(zhì)量比1:1)350
氯酸鉀、氧化銅(質(zhì)量比1:1)370
氯酸鉀、氧化鐵(質(zhì)量比1:1)390
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
①由實(shí)驗(yàn)①(填實(shí)驗(yàn)編號(hào))與實(shí)驗(yàn)④對(duì)比,證明猜想合理;
②實(shí)驗(yàn)所用的三種物質(zhì),催化效果最好的是二氧化錳.
【反思】
③若要證明氧化鐵是該反應(yīng)的催化劑,還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變.

分析 (1)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進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體,反應(yīng)條件是加熱,向上排空氣法收集出的氧氣干燥進(jìn)行分析;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,收集到的氧氣不純其原因是集氣瓶中沒(méi)有裝滿水進(jìn)行分析;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的正確步驟進(jìn)行分析;
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)條件是常溫進(jìn)行分析;
(6)根據(jù)一氧化氮?dú)怏w難溶于水,在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行分析;
(7)根據(jù)二氧化錳是反應(yīng)的催化劑,在化學(xué)反應(yīng)前后,質(zhì)量不變進(jìn)行分析;
(8)①根據(jù)對(duì)照試驗(yàn)要求只有一個(gè)變量,其他條件都相同進(jìn)行分析回答;
②根據(jù)分解時(shí)所需溫度最低的,催化效果越好進(jìn)行分析;
③根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行分析回答.

解答 解:(1)通過(guò)分析題中所指儀器的作用可知,①是試管;
(2)高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體,反應(yīng)條件是加熱,向上排空氣法收集出的氧氣干燥,所以用高錳酸鉀制取干燥的氧氣,他應(yīng)選擇上述裝置中的AD進(jìn)行組裝;
(3)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,收集到的氧氣不純其原因是集氣瓶中沒(méi)有裝滿水;
(4)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí),需要先檢驗(yàn)裝置的氣密性,然后裝藥,加熱制取氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束,需要先撤導(dǎo)管,然后熄滅酒精燈,所以正確的順序是:③④①⑤⑥②,故選:B;
(5)實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)條件是常溫,所以實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,可選用C做發(fā)生裝置;
(6)一氧化氮?dú)怏w難溶于水,在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應(yīng),所以收集一氧化氮?dú)怏w時(shí)應(yīng)選用圖中裝置E;
(7)二氧化錳是反應(yīng)的催化劑,在化學(xué)反應(yīng)前后,質(zhì)量不變,所以改用氯酸鉀和二氧化錳來(lái)制取氧氣,固體質(zhì)量減少,二氧化錳在反應(yīng)前后固體混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將變大;
(8)①根據(jù)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,可選擇加催化劑和不加催化劑的進(jìn)行比較分解溫度即可,要想證明除MnO2、CuO外,F(xiàn)e2O3也可以作KClO3分解的催化劑,可選擇實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)④對(duì)比,證明猜想合理;
②分解時(shí)所需溫度最低的,催化效果越好,故填:MnO2;
③催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率(既能提高也能降低),而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生改變的物質(zhì).故要證明Fe2O3是該反應(yīng)的催化劑,還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變.
故答案為:(1)試管;
(2)AD;
(3)集氣瓶中沒(méi)有裝滿水;
(4)B;
(5)C;
(6)E;
(7)變大;
(8)①、①;
②二氧化錳;
③化學(xué)性質(zhì).

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見(jiàn)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.

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