4.通過(guò)一段時(shí)間的化學(xué)學(xué)習(xí),相信你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的有關(guān)知識(shí).請(qǐng)結(jié)合圖示回答問(wèn)題.
(1)寫(xiě)出圖中標(biāo)示的儀器名稱:①酒精燈 ②集氣瓶.
(2)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣:
寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2KClO
3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O
2↑,屬于分解反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型).若需要比較純凈的氧氣用作鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn),則收集裝置最好選用F(填序號(hào)),運(yùn)用以上收集裝置的原因是做此實(shí)驗(yàn)時(shí)集氣瓶底部要留少量水;防止濺落物炸裂瓶底.鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式3Fe+2O
2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe
3O
4;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成一種黑色固體.
(4)小珍閱讀課外資料得知:用氯酸鉀制取氧氣時(shí),除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質(zhì)作催化劑,于是她對(duì)氧化銅產(chǎn)生了探究興趣.
【提出問(wèn)題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑?它是否比二氧化錳催化效果更好?
【查閱資料】二氧化錳、氧化銅均為不溶于水的黑色粉末.
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小珍以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 氯酸鉀質(zhì)量 | 其它物質(zhì)質(zhì)量 | 待測(cè)數(shù)據(jù) |
① | 1.2g | / | |
② | 1.2g | 氧化銅0.5g | |
③ | 1.2g | 二氧化錳0.5g | |
(其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略).
Ⅰ、上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是收集等量氧氣所需時(shí)間.
Ⅱ、若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測(cè)數(shù)據(jù)”更。ㄌ睢按蟆被颉靶 保,說(shuō)明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率.
【質(zhì)疑】這樣能說(shuō)明氧化銅是氯酸鉀分解的催化劑嗎?
【預(yù)期結(jié)論】不能.
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體加水充分溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量,此過(guò)程中需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,第二步操作時(shí)耗時(shí)較長(zhǎng)的原因可能是操作不規(guī)范.
若最終稱量得到0.5g黑色粉末,應(yīng)再將黑色粉末放入試管中,向試管中倒入適量的氯酸鉀,混合均勻后加熱,產(chǎn)生使帶火星的木條復(fù)燃的氣體(簡(jiǎn)述操作和現(xiàn)象).
【結(jié)論】氧化銅能作氯酸鉀的催化劑.
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】你認(rèn)為小珍設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個(gè)催化效果好.
(3)若用圖I裝置收集較為干燥的氧氣,如何驗(yàn)滿?將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果復(fù)燃,說(shuō)明收集滿了.
(4)實(shí)驗(yàn)室用裝置E制取氧氣,如用注射器C替換長(zhǎng)頸漏斗,優(yōu)點(diǎn)是能夠控制反應(yīng)速率.
(5)注射器C也可用于檢查裝置E的氣密性,步驟如下:
Ⅰ、向錐形瓶中加入少量水,使長(zhǎng)頸漏斗插入液面以下.Ⅱ、將注射器C連接到裝置E的導(dǎo)管口處.Ⅲ、緩慢拉動(dòng)注射器C的活塞,觀察到長(zhǎng)頸漏斗下端形成一段水柱,表示裝置E的氣密性良好.