10.實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置制取有關(guān)氣體.
(1)用KMnO
4固體來(lái)制取O
2,應(yīng)選用圖中的A裝置(填A(yù)或B).該發(fā)生裝置還可以做我們學(xué)過的銅綠分解實(shí)驗(yàn),用寫出這個(gè)反應(yīng)的文字表達(dá)式銅綠$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅+二氧化碳+水.
(2)C裝置可用來(lái)測(cè)量生成的CO
2氣體的體積,其中在水面上放一層植物油的目的是防止二氧化碳溶于水,植物油上方原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果沒有(填“有”或“沒有”)明顯影響.
(3)利用B\C組合裝置測(cè)得反應(yīng)生成氣體體積偏大的最主要原因是:利用該裝置測(cè)得氣體體積,實(shí)際包括反應(yīng)生成的氣體,還有滴入錐形瓶?jī)?nèi)的液體的體積,所以,所測(cè)得結(jié)果偏大.
加熱
(4)氨氣(NH
3)的密度比空氣的小,極易溶于水,實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的反應(yīng)原理是:氫氧化鈣(固)+氯化銨(固)$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$氯化鈣(固)+氨氣+水.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣,若選擇A裝置,應(yīng)該將此裝置如何改動(dòng)?排水法改為向下排空氣法
(5)實(shí)驗(yàn)室里還可采用B圖裝置,通過用MnO
2作催化劑分解過氧化氫(H
20
2)的方法制取氧氣.寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式:過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣
(6)某研究小組對(duì)用H
2O
2分解生成H
2O和O
2的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究.他們進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
①往盛有5mL5%H
2O
2溶液的試管中,伸入帶火星的木條,木條不復(fù)燃.
②往盛有5mLω%H
2O
2溶液的試管中,加入a克MnO
2,伸入帶火星的木條,木條復(fù)燃.
③往盛有5mLω%H
2O
2溶液的試管中,加入a克Fe
2O
3,伸入帶火星的木條,木條復(fù)燃.
④經(jīng)檢驗(yàn),②,③中反應(yīng)后試管中仍分別含有a克MnO
2和a克Fe
2O
3.
【問題】(1)MnO
2和Fe
2O
3是上述反應(yīng)中的催化劑劑.
(2)實(shí)驗(yàn)②,③中的H
2O
2的濃度(ω%)以5%為宜.
研究小組還對(duì)溶液濃度、催化劑的種類等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探究.下表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):用足量等體積H
2O
2溶液制取相同體積O
2所需的時(shí)間
濃度 時(shí)間(min) 條件 | 30%H2O2溶液 | 15%H2O2溶液 | 5%H2O2溶液 |
a克MnO2 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
a克Fe2O3 | 7.0 | 9.0 | 16.0 |
【問題】(3)從上表中能得出哪些結(jié)論?催化劑相同時(shí)過氧化氫溶液濃度越大,反應(yīng)速度越快;
(7)【提出問題】小松同學(xué)用“雙氧水”(過氧化氫溶液)清洗傷口時(shí),不小心將過氧化氫溶液滴到水泥板上,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生.小松聯(lián)想到自己曾經(jīng)用二氧化錳做過氧化氫分解的催化劑,他想,水泥塊能否也可作過氧化氫分解的催化劑呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥塊,并用蒸餾水浸泡,沖洗、干燥,并進(jìn)行以下探究.
【猜想】水泥塊能作過氧化氫分解的催化劑.
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
| 實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
實(shí)驗(yàn)一 | 將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中 | 木條不復(fù)燃 | 常溫下過氧化氫溶液不分解 |
實(shí)驗(yàn)二 | 在裝有過氧化氫溶液的試管中加入水泥塊,然后將帶火星的木條伸入試管中 | 木條復(fù)燃 | 水泥塊能加快雙氧水分解速率 |
【結(jié)論】水泥塊能加快過氧化氫的分解速率,故水泥起能作過氧化氫的催化劑.
【討論與反思】小芳認(rèn)為:僅憑上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)還不能證明水泥塊為過氧化氫分解的催化劑,她覺得需要增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn):探究水泥塊在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變.
【實(shí)驗(yàn)步驟】①準(zhǔn)確稱量水泥塊的質(zhì)量;②完成實(shí)驗(yàn)二;③待反應(yīng)結(jié)束,將實(shí)驗(yàn)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過濾,洗滌,干燥,稱量④對(duì)比反應(yīng)前后水泥塊的質(zhì)量.
【分析】如果水泥塊反應(yīng)前后質(zhì)量不變,則說(shuō)明水泥塊可以作為過氧化氫分解的催化劑.但小華認(rèn)為,要證明小松的猜想,小芳的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)還是不足夠,還需要再補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn):探究水泥塊的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變.