Question

從事科學實驗的重要環(huán)節(jié)是進行科學實驗的設計．科學實驗的正確步驟應為：①明確實驗目的②收集有關(guān)資料③設計合理方案④進行科學實驗．
請你按照以上四步，完成以下實驗設計，根據(jù)裝置圖回答下列問題（所用裝置圖用序號表示）；

（1）雙氧水（H₂O₂）在二氧化錳的催化作用下能迅速分解出氧氣，實驗室常用這種方法制取氧氣．
①明確實驗目的：在實驗室里制取氧氣
②收集有關(guān)資料：雙氧水是一種無色

 

體液體，二氧化錳是一種

 

色固體，黑色固體
氧氣的密度

 

空氣的密度，且

 

溶于不易溶于水．雙氧水與二氧化錳混合制取氧氣的文字表達式為

 

．
③設計合理方案：發(fā)生裝置選用

 

，收集裝置選用

 

．
④進行科學實驗．
（2）在實驗室，也可以用加熱氯酸鉀（KClO₃）和二氧化錳固體混合物制取氧氣．
①明確實驗目的：

 

②收集有關(guān)資料：氯酸鉀是

 

色的固體，二氧化錳在反應中起

 

作用．
③設計合理方案：發(fā)生裝置選用

 

，收集裝置選用

 

．反應的文字表達式為

 

，該反應所屬的基本反應類型為

 

．若用向上排空氣法收集氧氣，你驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是

 

．
④進行科學實驗．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,氧氣的檢驗和驗滿,催化劑的特點與催化作用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）②過氧化氫為無色液體，而二氧化錳為黑色粉末狀固體，用過氧化氫制取氧氣不需加熱；
③根據(jù)實驗室用過氧化氫來制取氧氣的反應原理選擇合適的發(fā)生裝置，根據(jù)氧氣的密度和水溶性來選擇合適的收集裝置．

解答：解：
（1）②根據(jù)過氧化氫的性質(zhì)可以知道過氧化氫是一種無色的液體，二氧化錳為黑色粉末，在常溫下即可反應，氧氣的密度比空氣的大，不易溶于水，故可以用向上排空氣法或排水法收集；寫出該反應的文字表達式；
③根據(jù)該反應原理，反應物是液體和固體，反應條件無需加熱，因此選用A為制取氧氣的發(fā)生裝置，而用D或C來收集氧氣；
故答案為：
②液體；黑色粉末；不需加熱；大；不易；雙氧水

二氧化錳

水+氧氣；
③A；C或D
（2）實驗目的：加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣；
故答案為：加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣；
②氯酸鉀是白色固體，根據(jù)催化劑的概念：在化學反應里能夠改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，可知，二氧化錳在反應中起催化作用；
故答案為：白色；催化；
③根據(jù)該反應原理，反應物是固體，反應條件是加熱，選用制取氧氣的發(fā)生裝置是 B；氧氣的密度比空氣的大，不易溶于水，故可以用向上排空氣法或排水法收集；加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物生成氯化鉀和氧氣；該反應屬于分解反應；驗證集氣瓶中是否已收集滿的方法是：將帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果能使木條復燃，說明已收集滿，

故答案為：B；C或D；氯酸鉀

二氧化錳

加熱

氯化鉀+氧氣；分解反應；將帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果能使木條復燃，說明已收集滿．

點評：本題從多個方面考察實驗室制取氧氣的方法，并能靈活應用到解題當中．