Question

實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置來制取氧氣：
（1）寫出圖A中有標(biāo)號儀器的名稱：a

 

、b

 

；
（2）用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

．可選用的發(fā)生裝置是

 

（填序號）；可選用的收集裝置是（填序號）

 

或

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體混和加熱來制取氨氣．常溫下氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水．制取并收集氨氣時(shí)，應(yīng)該從圖中選擇的發(fā)生裝置是

 

（填序號），收集裝置是

 

．（填序號）
（4）用E裝置收集氧氣時(shí)，檢驗(yàn)氧氣是否集滿的方法是

 

．
（5）若直接使用F圖所示裝置收集O₂，則O₂由

 

口進(jìn)入；若將裝置中充滿水，則O₂由

 

 口進(jìn)入．若將瓶中裝入半瓶蒸餾水可用于病人輸氧裝置，端連接貯氧氣鋼瓶，在輸送的過程中，這一裝置能起到的作用是

 

（任寫一條）．
（6）用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時(shí)，可選用的發(fā)生裝置是

 

（填序號），該反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

．若想控制該反應(yīng)的反應(yīng)速率，B裝置的改進(jìn)方法是

 

．
對此實(shí)驗(yàn)，讓我們繼續(xù)思考并研究幾個(gè)問題：
問題①：催化劑二氧化錳（MnO₂）的用量對反應(yīng)速率有沒有影響？
我的實(shí)驗(yàn)方案是：每次均用30mL10%的過氧化氫（H₂O₂）溶液，采用不同量二氧化錳（MnO₂）粉末作催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間，結(jié)果如下：（其他條件均相同）

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化錳（MnO2）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用時(shí)間（t）	17	8	7	5	4	3	2	2

請你分析表中數(shù)據(jù)并回答：MnO₂的用量對反應(yīng)速率有無影響，如果有，怎樣影響？

 

問題②：過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應(yīng)速率有沒有影響？你的實(shí)驗(yàn)方案是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿,催化劑的特點(diǎn)與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）從儀器的名稱和用途去分析解答；
（2）從實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的反應(yīng)條件，氧氣的密度和水溶性去分析解答；
（3）從實(shí)驗(yàn)室用氯化銨固體與堿石灰固體混和加熱來制取氨氣的反應(yīng)條件，氧氣的密度和水溶性去分析解答；
（4）從氧氣的驗(yàn)滿方法去分析解答；
（5）從“萬能瓶”的原理去分析解答；
（6）過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下，生成氧氣和水的反應(yīng)條件，儀器的用途；控制變量法研究化學(xué)反應(yīng)中各項(xiàng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響去分析解答．

解答：解：（1）由儀器的名稱和用途可知a為酒精燈，b為鐵架臺；故答案為：酒精燈  鐵架臺；
  （2）實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，生成氧氣的同時(shí)，還生成錳酸鉀和二氧化錳，其文字表達(dá)式為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；由于反應(yīng)條件是加熱，所以要選擇A裝置；因?yàn)檠鯕饷芏缺瓤諝獯�，所以可用向上排空氣法E，又由于氧氣不易溶于水，因此可用排水法C；故答案為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣   A  C或E；
（3）實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體混和加熱來制取氨氣，由于反應(yīng)條件是加熱，所以要選擇A裝置；因?yàn)榘睔饷芏缺瓤諝庑�，所以可用向下排空氣法D，又由于氨氣易溶于水，因此不能用排水法C；故答案為：A     D；
（4）用裝置E收集氧氣，用向上排空氣法收集氧氣，其驗(yàn)滿方法是：帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復(fù)燃，證明已滿；故答案為：帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復(fù)燃，證明已滿；
（5）若直接使用F圖所示裝置收集O₂，可以看用是向上排空氣法收集氧氣，導(dǎo)管要伸入集氣瓶的底部，因此應(yīng)從b口進(jìn)入；若將裝置中充滿水，由于F裝置內(nèi)裝滿水，如果氧氣從a管進(jìn)入集氣瓶，由于氧氣的密度遠(yuǎn)小于水的密度，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)的氧氣會(huì)從b管中導(dǎo)出；而從b管進(jìn)入，由于氧氣不易溶于水，在氧氣壓力的不斷增大下，集氣瓶中的水會(huì)被壓出，當(dāng)水排凈時(shí)，氧氣就收集滿了．由于氧氣是一種無色無味的氣體，將瓶中裝入半瓶蒸餾水可用于病人輸氧裝置時(shí)，可通過氣泡的多少，控制氧氣的輸出和輸出量；
故答案為：b   a   指示氧氣的輸出和輸氧量；
（6）過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下，生成氧氣和水，其文字表達(dá)式為：過氧化氫過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；用注射器代替B裝置中的長頸漏斗，可利用注射器可以控制過氧化氫溶液的加入量和加入時(shí)間，從面達(dá)到能夠隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生或停止的目的；故答案為：B  過氧化氫過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣     注射器代替B裝置中的長頸漏斗；
①由表中數(shù)據(jù)可以看出在其他條件都相同的條件下，生成500mL氧氣所需要的時(shí)間，隨著二氧化錳的增多，所需的時(shí)間在減少，說明隨著二氧化錳的增多，反應(yīng)速率越來越快；故答案為：有，MnO₂的用量越多，反應(yīng)速率越來越快；
②可以參照①中的控制變量法．要想證明過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應(yīng)速率的影響，就要讓其他的量不變，只有過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度改變，來根據(jù)各次收集到500mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間的多少確定過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應(yīng)速率的影響；因此答案為：選用相同質(zhì)量的二氧化錳作催化劑，分別和相同體積，不同濃度的過氧化溶液反應(yīng)，測定各次收集到500mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間．

點(diǎn)評：向上排空氣法收集氧氣，其驗(yàn)滿方法是：帶火星的木條放在集氣瓶口，是放在瓶口而不是瓶內(nèi)，要和氧氣的檢驗(yàn)方法區(qū)別開來．