Question

實驗室常用下列裝置來制取氧氣：
（1）寫出圖A中有標號儀器的名稱：a

 

、b

 

；
（2）用高錳酸鉀制取氧氣時，發(fā)生反應的文字表達式為

 

．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）實驗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，應該從圖中選擇的發(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，檢驗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

 

口進入；若將裝置中充滿水，則O₂由

 

 口進入．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，可選用的發(fā)生裝置是

 

（填序號），該反應的文字表達式為

 

．若想控制該反應的反應速率，B裝置的改進方法是

 

．
對此實驗，讓我們繼續(xù)思考并研究幾個問題：
問題①：催化劑二氧化錳（MnO₂）的用量對反應速率有沒有影響？
我的實驗方案是：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氧氣時所用的時間，結果如下：（其他條件均相同）

實驗次序	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）溶液的濃度對反應速率有沒有影響？你的實驗方案是：

 

．

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）從儀器的名稱和用途去分析解答；
（2）從實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的反應條件，氧氣的密度和水溶性去分析解答；
（3）從實驗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條件，氧氣的密度和水溶性去分析解答；
（4）從氧氣的驗滿方法去分析解答；
（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條件，儀器的用途；控制變量法研究化學反應中各項對化學反應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）實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，生成氧氣的同時，還生成錳酸鉀和二氧化錳，其文字表達式為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；由于反應條件是加熱，所以要選擇A裝置；因為氧氣密度比空氣大，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）實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體混和加熱來制取氨氣，由于反應條件是加熱，所以要選擇A裝置；因為氨氣密度比空氣小，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，其驗滿方法是：帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復燃，證明已滿；故答案為：帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復燃，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，導管要伸入集氣瓶的底部，因此應從b口進入；若將裝置中充滿水，由于F裝置內裝滿水，如果氧氣從a管進入集氣瓶，由于氧氣的密度遠小于水的密度，進入集氣瓶內的氧氣會從b管中導出；而從b管進入，由于氧氣不易溶于水，在氧氣壓力的不斷增大下，集氣瓶中的水會被壓出，當水排凈時，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，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間，從面達到能夠隨時控制反應的發(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氧氣所需要的時間，隨著二氧化錳的增多，所需的時間在減少，說明隨著二氧化錳的增多，反應速率越來越快；故答案為：有，MnO₂的用量越多，反應速率越來越快；
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氧氣時所用的時間的多少確定過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應速率的影響；因此答案為：選用相同質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，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間．

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