Question

17．實驗室制取氧氣所需裝置如圖所示，回答下列問題：

（1）寫出儀器名稱：b集氣瓶．
（2）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，其反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，選用的發(fā)生裝置是B（填序號），實驗結(jié)束后裝置內(nèi)得到的物質(zhì)屬于混合物（填“純凈物”或“混合物”）．若制得1.6g氧氣，此過程消耗了過氧化氫溶液共42.5g，則此過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是8%．
（3）堿式碳酸銅是一種綠色粉末，受熱條件下發(fā)生的反應(yīng)：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑，若將干燥的堿式碳酸銅放入A（填序號）裝置進行反應(yīng)，可觀察到試管內(nèi)的實驗現(xiàn)象有綠色粉末變?yōu)楹谏�、試管口處有小水珠�?br />（4）某興趣小組查閱資料知：氧化鐵也可以作雙氧水制取氧氣的催化劑，那么氧化鐵和二氧化錳這兩種物質(zhì)哪一種更適合呢？他們在探究二氧化錳、氧化鐵對過氧化氫分解速率的影響時，他們在控制變量的問題上提出了不同的觀點，你認為其中正確的是ABC（多選）．
A．雙氧水的濃度一定相同 
B．催化劑的質(zhì)量一定相同
C．反應(yīng)前雙氧水的溫度一定相同 
D．反應(yīng)容器的容積一定相同．

Answer 1

分析 （1）認識常用實驗儀器；
（2）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，反應(yīng)后裝置內(nèi)物質(zhì)是混合物；并據(jù)氧氣質(zhì)量計算過氧化氫的質(zhì)量，并計算溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）加熱堿式碳酸銅屬于固體加熱型，故選裝置A，并據(jù)生成物判斷現(xiàn)象；
（4）對應(yīng)實驗影響因素的探究，要注意變量的控制，注意要讓除探究要素（本題就是研究不同的催化劑的影響）所以除催化劑種類不同之外，其他都應(yīng)該是相同的．

解答 解：（1）儀器b是集氣瓶；
（2）過氧化氫溶液是液態(tài)，二氧化錳是固態(tài)，反應(yīng)是在常溫下進行的，故選裝置B來制取氧氣；過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣，反應(yīng)的方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；實驗后裝置內(nèi)是水和二氧化錳組成的混合物；
設(shè)過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是x
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
68                             32
x                               1.6g
$\frac{68}{32}$=$\frac{32}{1.6g}$
  x=3.4g
則過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{3.4g}{42.5g}$×100%=8%；
（3）堿式碳酸銅是一種綠色粉末，受熱條件下發(fā)生的反應(yīng)：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑，故選裝置A，將干燥的堿式碳酸銅放入A裝置進行反應(yīng)，可觀察到試管內(nèi)綠色粉末變?yōu)楹谏�，試管口處有小水珠�?br />（4）A、（過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定相同）和C（反應(yīng)前過氧化氫溶液的溫度一定相同）都是反應(yīng)物的要素，應(yīng)該相同．
B（催化劑的質(zhì)量一定相同）是催化劑的控制，其實更嚴(yán)謹?shù)恼f法是催化劑的質(zhì)量相同的同時也要注意催化劑的狀態(tài)也要相同，比如都是粉末，粉末顆粒要相同．D反應(yīng)容器的容積是可以是不同的．
故答案為：
（1）集氣瓶；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；B；混合物；8%；
（3）A；綠色粉末變?yōu)楹谏��?br />（4）ABC．

點評 本題考查內(nèi)容較多，綜合性強，了常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的選取方法．實驗室制取氣體的發(fā)生裝置應(yīng)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件來確定．并能回憶實驗中現(xiàn)象，由實驗中的注意事項，對實驗結(jié)果進行評價，從而理解該實驗探究目的．對實驗結(jié)果進行評價．