Question

20．通過一個(gè)月的化學(xué)學(xué)習(xí)，應(yīng)該知道有多種途徑可以制取氧氣．如：

A．電解水   B．分離空氣   C．加熱高錳酸鉀   D．分解過氧化氫    E．加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物
（1）請(qǐng)?jiān)贓處寫出另一種制取氧氣的文字反應(yīng)式氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
（2）若用如圖1裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面，其理由是防止水槽中水倒流，炸裂試管
不用填，此時(shí)發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成了淺紫紅色，你認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是試管口沒有放一團(tuán)棉花；
（3）若分解過氧化氫制取氧氣，供選用的裝置如圖2所示．
要得到平穩(wěn)的氧氣流，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是甲（選填“甲”或“乙”）；
若用丙裝置收集生成的氧氣，氣體應(yīng)從a（選填“a”或“b”）端導(dǎo)入．
（4）同學(xué)們想探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)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

①如圖3所示，取用二氧化錳的儀器是B（選填編號(hào)）．
②請(qǐng)寫出過氧化氫分解的文字反應(yīng)式過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
③實(shí)驗(yàn)3中，加入的二氧化錳質(zhì)量為5g．
④相同條件下，實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)生氧氣的速率最快，說明在相同的條件下，雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)制取氧氣的方法還有加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)為防止水倒流入試管，引起試管的炸裂，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面；試管口沒有放一團(tuán)棉花，加熱過程中高錳酸鉀顆粒進(jìn)入水中，使水槽中的水變成了淺紫色進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)注射器可控制注入雙氧水的速度，即可控制反應(yīng)速率使氣流產(chǎn)生的平穩(wěn)，用排水法收集氧氣，氣體應(yīng)該從b端進(jìn)入進(jìn)行分析；
（4）①根據(jù)二氧化錳是固體粉末選擇取用裝置進(jìn)行分析；
②根據(jù)雙氧水在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣寫出反應(yīng)的表達(dá)式；根據(jù)反應(yīng)物的特點(diǎn)及反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；根據(jù)氧氣的密度大于空氣的密度和不易溶于水選擇合適收集裝置；
③根據(jù)題目中提供的數(shù)字進(jìn)行計(jì)算即可；
④實(shí)驗(yàn)是探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)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)，據(jù)此得出結(jié)論．

解答 解：（1）另一種制取氧氣的方法為加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
（2）為防止水倒流入試管，引起試管的炸裂，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面；試管口沒有放一團(tuán)棉花，加熱過程中高錳酸鉀顆粒進(jìn)入水中，使水槽中的水變成了淺紫色；
（3）若分解過氧化氫制取氧氣，則選用裝置甲可得到平穩(wěn)的氧氣流，因?yàn)樽⑸淦骺煽刂谱⑷腚p氧水的速度，即可控制反應(yīng)速率，若用丙裝置收集生成的氧氣，丙中盛放的液體試劑是水，氣體應(yīng)從b端導(dǎo)入，水從a端排出，成為排水法收集氧氣；
（4）①二氧化錳是固體粉末，取用時(shí)要用藥匙，故選：B；
②過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，該反應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是常溫下的B裝置；收集一瓶相同體積氧氣所需要的時(shí)間，排水法較為簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，文字表達(dá)式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
③實(shí)驗(yàn)探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)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；
④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．
故答案為：（1）氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；
（2）防止水槽中水倒流，炸裂試管；
試管口沒有放一團(tuán)棉花；
（3）甲，a；
（4）①B；
②過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
③5；
④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．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見氣體的發(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．