解:(1)指定儀器是試管和集氣瓶;
(2)加熱高錳酸鉀固體制取氧氣,試管口應(yīng)低于試管底部,防止冷凝水倒流引起試管炸裂,試管口要放一團(tuán)棉花,防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管;高錳酸鉀加熱生成氧氣的同時還生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,反應(yīng)的表達(dá)式是:高錳酸鉀
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣,該反應(yīng)由一種物質(zhì)分解生成三種物質(zhì),屬于分解反應(yīng);用排水法收集氧氣時,要等集氣瓶口氣泡連續(xù)、均勻冒出再開始收集,防止收集的氧氣不純;實(shí)驗完畢,要先移導(dǎo)管后熄燈,防止水倒吸引起試管炸裂;若收集的氧氣不純,可能是瓶內(nèi)未裝滿水,或?qū)Ч芸谟袣怏w生成就立即收集;
(3)用過氧化氫溶液制取并收集一瓶較為干燥的氧氣,不需加熱,屬于固液常溫型,氧氣的密度比空氣大,故要制取干燥的氧氣可用向上排空氣法;實(shí)驗開始前要檢查裝置氣密性,防止裝置漏氣;可將帶火星的木條放于集氣瓶口,觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行驗滿;過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應(yīng)表達(dá)式是:過氧化氫
水+氧氣;
(4)氧氣的密度比水小,所以應(yīng)從b導(dǎo)管進(jìn)入,隨著氧氣的增多,將水?dāng)D壓到集氣瓶底部通過a導(dǎo)管排盡;
(5)實(shí)驗驗證:實(shí)驗一:根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象是木條不復(fù)燃,說明了是用木條在檢驗是否生成了氧氣,對比實(shí)驗二的操作,可以得出實(shí)驗一的操作;
實(shí)驗二:根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象:木條復(fù)燃,說明了氧氣的存在,更說明加入水泥塊后過氧化氫中有較多氧氣產(chǎn)生;
討論與反思:研究是否是催化劑不但要從能夠改變反應(yīng)速率方面分析.還要從反應(yīng)前后質(zhì)量不變方面進(jìn)行分析;
實(shí)驗步驟:水泥塊是從溶液中取出的,要得到水泥塊的質(zhì)量,就需要將水泥中的水分除去,然后用天平稱量質(zhì)量才能比較反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變;
研究催化劑,除了研究改變反應(yīng)速率,反應(yīng)前后質(zhì)量不變,還要研究反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)不變;
故答案為:(1)試管;集氣瓶;
(2)試管口高于試管底部(或試管口未放棉花);試管口應(yīng)低于試管底部(或在試管口放一團(tuán)棉花);冷凝水倒流引起試管炸裂(加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管);高錳酸鉀
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣;分解;集氣瓶口有氣泡冒出;移導(dǎo)管;熄燈;集氣瓶內(nèi)未裝滿水(或集氣瓶口有氣泡就立即收集);
(3)B;C;檢查裝置的氣密性;氧氣的密度比空氣大;將帶火星的木條放于瓶口,若木條復(fù)燃則滿;過氧化氫
水+氧氣;
(4)實(shí)驗驗證:
| 實(shí)驗步驟 | 實(shí)驗現(xiàn)象 | 實(shí)驗結(jié)論 |
實(shí)驗一 | 將帶火星的木條伸入盛有過氧化氫的試管中 | 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 | 加入水泥塊能加快過氧化氫的分解速率 |
討論與反思:水泥塊在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變;
實(shí)驗步驟:干燥;稱量;水泥塊的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變.
分析:(1)依據(jù)常用儀器回答;
(2)根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗注意事項、反應(yīng)原理、反應(yīng)特點(diǎn)等分析回答;
(3)用過氧化氫溶液制取并收集一瓶較為干燥的氧氣,不需加熱,屬于固液常溫型,要制取干燥的氧氣可用排空氣法,然后依據(jù)氧氣的密度、過氧化氫分解的反應(yīng)原理、氧氣的助燃性分析解答;
(4)氧氣的密度比水小;
(5)實(shí)驗驗證:實(shí)驗一:根據(jù)氧氣具有助燃性進(jìn)行分析;
實(shí)驗二:根據(jù)木條復(fù)燃的現(xiàn)象分析,說明水泥塊有催化作用;
討論與反思:根據(jù)催化劑的定義分析需要驗證的因素,
實(shí)驗步驟:根據(jù)洗滌后的固體中含有水分進(jìn)行分析,并稱量洗滌后固體質(zhì)量;然后根據(jù)催化劑滿足還需的條件分析.
點(diǎn)評:本題對于實(shí)驗室制取氧氣的反應(yīng)原理、實(shí)驗注意事項、裝置選取等知識進(jìn)行了綜合考查,在研究催化劑時,要從改變反應(yīng)速率、反應(yīng)前后的質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)等方面進(jìn)行研究.