Question

科學興趣小組想研究影響過氧化氫（H₂O₂）分解速度的因素．在四支試管中分別加入0.2克二氧化錳  （MnO₂）粉末如圖1，然后加入等量的不同溶質質量分數的過氧化氫溶液，觀察氣泡產生的速度，記錄如下：

實驗次數	1	2	3	4
H2O2溶液的溶質質量分數	1%	5%	10%	15%
MnO2質量	0.2克	0.2克	0.2克	0.2克
氣泡產生的速度	+	++	+++	++++

（1）該實驗研究的問題是：過氧化氫分解的速度與

 

的關系．
（2）為了檢驗產生的氣體是否為氧氣，請你寫出檢驗的方法：

 

．
（3）實驗完畢，可利用過濾法回收剩余溶液中的二氧化錳粉末．在過濾過程中，下列儀器不需要的有

 

．

（4）如圖是實驗室制取、收集有關氣體的裝置圖．請按要求回答下列問題：
①用雙氧水制取氧氣的文字表達式為

 

；②要收集氧氣，收集裝置可選擇上述裝置中的

 

或D（填寫序號）；用D裝置收集過程中，當氧氣充滿集氣瓶后，將導管從瓶口處移開，

 

在桌上．
③用發(fā)生裝置A或B制取氧氣時，A與B相比，A的優(yōu)點是

 

．
④實驗室制取二氧化碳組裝儀器時連接玻璃管和橡皮管的方法是先把玻璃管口

 

然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管．
（5）該小組設計了如圖2所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于探究物質性質．
①當打開K₁、關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置，可進行的實驗是

 

（填字母）．
a．大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳    b．鋅與稀硫酸反應制取氫氣
②當打開K₂、關閉K₁時，可以利用工、Ⅲ裝置制得二氧化碳并驗證其性質．實驗室制取二氧化碳的文字表達式是

 

；若要證明二氧化碳能與水發(fā)生反應，應向燒杯的水中加入

 

．

Answer 1

考點：影響化學反應速率的因素探究,混合物的分離方法,儀器的裝配或連接,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：科學探究

分析：（1）通過分析實驗中所給數據進行解答；
（2）根據氧氣的助燃性進行解答；
（3）過濾中用到的儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗、濾紙、鐵架臺等，據此進行解答．
（4）①根據化學方程式的書寫步驟書寫用雙氧水制取氧氣的化學方程式；
②要收集氧氣，根據氧氣的溶解性和密度來回答．
③比較發(fā)生裝置的優(yōu)點，要從操作的便利方面考慮．
④根據連接儀器的方法解答；
（5）
①根據發(fā)生裝置和收集方法的特點分析；
②根據二氧化碳能與水發(fā)生反應產生碳酸，顯酸性回答．

解答：解：（1）由題目中的數據可知，在二氧化錳的量一定的情況下，過氧化氫溶液的溶質質量分數越大，氣泡產生的速度越快，所以該實驗研究的問題是過氧化氫分解的速度與雙氧水溶液的濃度的關系；
（2）因為氧氣具有助燃性，用帶火星的木條檢驗產生的氣體是否為氧氣．檢驗的方法：將帶火星的木條伸入試管中，如果木條復燃，則證明該氣體為氧氣；
（3）過濾中用到的儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗、濾紙、鐵架臺等，因不需要稱量和加熱，故不需要天平和酒精燈．
（4）①用雙氧水制氧氣的化學方程式為：2H₂O2

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
②而因為氧氣密度比空氣大，不易溶于水，故采用向上排空氣法或排水法收集，因為氧氣密度比空氣大應正放；
③A裝置多了一個溶液添加裝置，可以隨時補充反應所需雙氧水，控制反應速率
④連接時應先把玻璃管口濕潤然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管．
（5））
①當打開K₁、關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置，可制取的氣體是固液常溫型的氣體制取及該氣體的密度比空氣��；鋅與稀硫酸反應制取氫氣的發(fā)生裝置特點屬于固液常溫型，且氫氣的密度比空氣小，故選擇②；
②實驗室制取二氧化碳的化學方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳能與水發(fā)生反應產生碳酸，顯酸性，可以利用紫色的石蕊試液變成紅色進行證明．
答案：
（1）過氧化氫溶液的濃度；
（2）將帶火星的木條伸入試管中，如果木條復燃，則證明該氣體為氧氣；
（3）BC
（4）yi52H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
②C  正放
③可以隨時補充反應所需雙氧水，控制反應速率
④濕潤
（5）
①b
②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 紫 色的石蕊試液

點評：本題主要考查了影響過氧化氫反應速度的因素、氧氣的助燃性以及過濾中的注意事項等．通過對比實驗，在分析實驗數據的基礎上得到正確結論，是對學生分析能力的考查．考查了實驗室制取氣體的發(fā)生裝置、收集方法的選擇以及氣體的性質檢驗，可依據氣體發(fā)生裝置、收集方法的依據及氣體的性質逐一分析．