Question

小明設(shè)計了如圖所示的實驗裝置來證明氧化銅能加快過氧化氫溶液的分解，并與相同條件下MnO₂的催化效果做比較，實驗時間均以生成30mL氣體為準（即比較反應(yīng)速率）．用圖示裝置測量產(chǎn)生氣體的體積，其它可能影響實驗因素均已忽略，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	過氧化氫溶液體積	催化劑	待測數(shù)據(jù)
①	15mL	無
②	15mL	CuO（0.5g）
③	15mL	MnO2（0.5g）

（1）檢查圖（I）裝置氣密性的方法是：

在乳膠管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內(nèi)加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間，若長頸漏斗液面與試管內(nèi)液面差保持不變，說明氣密性良好．（答案合理均給分）

；
（2）檢查圖（Ⅱ）裝置氣密性的方法是：

在乳膠管上夾上彈簧夾，向量氣管加適量水，提高量氣管，一段時間后，若量氣管內(nèi)液面不下降，說明氣密性良好．（答案合理均給分）

；
（3）圖（Ⅱ）裝置中油層的作用是

防止O₂溶于水．

．
（4）從設(shè)計原理看，實驗中的“待測數(shù)據(jù)”可以是指

生成30mL氧氣所需要的時間

．
（5）為了測量氣體體積，在讀取反應(yīng)前后量氣管中讀數(shù)的過程中，應(yīng)注意

ad

（填字母編號）．
a．視線與凹液面最低處相平            
b．讀數(shù)前不能移動量氣管和水準管
c．保持水準管靜止，待水準管中液面不再上升時，立刻讀數(shù)
d．讀數(shù)前應(yīng)上下移動水準管，待兩管液面相平再讀數(shù)
（6）如果要進一步探究CuO是否是該反應(yīng)的催化劑，請完成下列實驗．

實驗步驟和現(xiàn)象	設(shè)計這一步驟的目的
（1）取15mL過氧化氫溶液，加入0.5g CuO后，產(chǎn)生O2的速率比未加入時快得多	CuO能加快過氧化氫溶液的分解
把上述混合物，過濾所固體晾干后稱重	CuO的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否保持不變
將所得固體重新與過氧化氫溶液混合，觀察是否依舊能加快過氧化氫溶液的分解	CuO的化學性質(zhì)在反應(yīng)前后是否保持不變

Answer 1

分析：本題主要考查檢查不同裝置氣密性的方法，有長頸漏斗的裝置要注意形成液封．同時考查了學生的實驗評價能力，如氧氣不易溶于水，1升水能溶解30毫升的氧氣等．有關(guān)催化劑知識的實驗設(shè)計，要切記催化劑本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(yīng)都沒有改變．

解答：解：（1）本題中要注意：不論用哪一種方法，都要形成液封．方法一必須夾上彈簧夾，還要加水浸沒長頸漏斗的下端，形成液封．方法二和方法三中要注意針筒或吸球造成的內(nèi)外的壓強差．第二個裝置中也要注意內(nèi)外壓強差．故答案為：方法一、在乳膠管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內(nèi)加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間后，若長頸漏斗液面與試管內(nèi)液面差保持不變，說明氣密性良好．（或方法二：在試管內(nèi)加入適量水，形成液封后，用針筒接在乳膠管上，當針筒外拉或內(nèi)推時，若看到試管內(nèi)有氣泡或長頸漏斗下端出現(xiàn)穩(wěn)定的液柱，說明氣密性良好．方法三：用洗耳球或吸球代替針筒進行如上操作．）（答案合理即可）
故答案為：在乳膠管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內(nèi)加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間，若長頸漏斗液面與試管內(nèi)液面差保持不變，說明氣密性良好．
（2）在乳膠管上夾上彈簧夾，向量氣管加適量水，提高量氣管，一段時間后，若量氣管內(nèi)液面不下降，說明氣密性良好．
故答案為：在乳膠管上夾上彈簧夾，向量氣管加適量水，提高量氣管，一段時間后，若量氣管內(nèi)液面不下降，說明氣密性良好．
（3）因為1升水能溶解30毫升的氧氣，因此防止氧氣溶在水中．
故答案為：防止O₂溶于水．
（4）本實驗的設(shè)計意圖是比較反應(yīng)速率的快慢，實驗時間均以生成30 mL氣體為準．
故答案為：生成30mL氧氣所需要的時間
（5）讀數(shù)時，要注意視線應(yīng)于凹液面的最低處保持水平；讀數(shù)前應(yīng)上下移動水準管，待兩管液面相平再讀數(shù)是為了防止水的壓強造成影響．
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（6）本題要抓住催化劑的特點“一變、二不變”．即改變其它反應(yīng)的化學反應(yīng)速率，本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后都不變，就可以設(shè)計有關(guān)的實驗步驟．
故答案為：（答案合理即可）

實驗步驟	設(shè)計這一步驟的目的
把上述混合物，過濾所得固體晾干后稱重	CuO的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否保持不變
將所得固體重新與過氧化氫溶液混合，觀察是否依舊加快過氧化氫溶液分解	CuO的化學性質(zhì)在反應(yīng)前后是否保持不變

點評：本題既考查了不同裝置的氣密性的檢驗方法，又考查了實驗步驟的設(shè)計，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．特別是有雙孔橡皮塞的裝置氣密性的檢驗方法是近幾年中考的重要考點之一，希望同學們前后聯(lián)系，認真掌握．