Question

9．實(shí)驗(yàn)室制取氣體常常用到下列裝置，根據(jù)給出的裝置回答下列問題：

（1）寫出標(biāo)號儀器的名稱：①錐形瓶，②長頸漏斗；
（2）若該實(shí)驗(yàn)選擇裝置A來制取氧氣，請寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）若選擇高錳酸鉀制取O₂，該反應(yīng)的符號表達(dá)式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，若該瓶氧氣用于鐵絲的燃燒實(shí)驗(yàn)，最好選用的裝置組合為CD，該套裝置有一處不足的地方，請你指出并加以改進(jìn)：試管口要塞一團(tuán)棉花，寫出鐵絲在氧氣中燃燒反應(yīng)的符號表達(dá)式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，用圖G裝置來收集氧氣：氣體應(yīng)從a （填“a”或“b”）端通入，若瓶中裝滿水，氣體從b端通入廣口瓶；
（4）實(shí)驗(yàn)室在常溫下用塊狀的電石與水反應(yīng)制取不溶于水的乙炔氣體，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水的速度，以免劇烈反應(yīng)放熱發(fā)生裝置炸裂，則圖中最適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置是B，收集裝置是D；
（5）小雨閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質(zhì)作催化劑，于是他對氧化銅作催化劑進(jìn)行了探究．
【提出問題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化劑效果更好？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小雨以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn)（其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略）．

實(shí)驗(yàn)序號	KClO3質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
①	1.2g	無
②	1.2g	CuO   0.5g
③	1.2g	MnO2   0.5g

（1）上述實(shí)驗(yàn)?zāi)阍O(shè)計(jì)的“待測數(shù)據(jù)”是收集等量氧氣所需時(shí)間；若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測數(shù)據(jù)”更    （填“大”或“小”），說明氧化銅能加快氯化鉀的分解速率；
（2）將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥、稱量，若得到0.5g黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，向其中倒入適量雙氧水，觀察到大量氣泡產(chǎn)生，說明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑；
（3）你認(rèn)為小雨設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個(gè)催化效果好．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)常用儀器的名稱進(jìn)行分析；  
（2）根據(jù)通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)高錳酸鉀受熱時(shí)能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣寫出反應(yīng)的符號表達(dá)式即可；根據(jù)鐵絲在O₂中燃燒時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析；根據(jù)用KMnO₄制取氧氣時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析；根據(jù)鐵和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵進(jìn)行分析；根據(jù)氧氣的密度比空氣的大、氧氣密度比水小考慮氧氣的進(jìn)氣口即可；
（4）根據(jù)制取氣體的藥品的狀態(tài)來選擇合適的發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的物理性質(zhì)來選擇合適的收集裝置；
（5）①運(yùn)用催化劑的概念和本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖C明氧化銅能加快氯酸鉀的分解解答；如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用時(shí)間�。�
②根據(jù)黑色粉末放入試管中，向其中倒入適量雙氧水，觀察到大量氣泡產(chǎn)生，說明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑，分析解答．
③實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個(gè)催化效果好．

解答 解：（1）圖中指定儀器的名稱：①是錐形瓶，②是長頸漏斗．
故填：錐形瓶；長頸漏斗．
（2）裝置A常用于過氧化氫分解制取氧氣，通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣，該反應(yīng)的符號表達(dá)式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
故填：：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）高錳酸鉀受熱時(shí)能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的符號表達(dá)式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂；實(shí)驗(yàn)室用KMnO₄制取O₂時(shí)需要加熱，可選用的發(fā)生裝置是C裝置；鐵絲在O₂中燃燒時(shí)，為防止生成物熔化濺落下來使瓶底炸裂，集氣瓶的底部應(yīng)放少量的水，用于鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)的氧氣最好選擇圖中的D收集；加熱高錳酸鉀時(shí)，試管口要放一團(tuán)棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；鐵和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，反應(yīng)的符號表達(dá)式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；因氧氣的密度比空氣的大，用排空氣法收集氧氣時(shí)，氣體應(yīng)從裝置的長管a端進(jìn)入聚集在集氣瓶的下方，把空氣從短管排出；若瓶中裝滿水，因?yàn)檠鯕饷芏缺人�小，氣體從b端通入廣口瓶；
故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；CD；試管口要塞一團(tuán)棉花；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；a；b；
（4）實(shí)驗(yàn)室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取不易溶于水的乙炔氣體時(shí)不需要加熱，可以用B裝置作為發(fā)生裝置，因?yàn)锽裝置中的注射器可以控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；因?yàn)橐胰膊灰兹苡谒�，可以用排水法收集，即用D裝置收集，因?yàn)橐胰驳拿芏缺瓤諝庑。�可以用向下排空氣法收集，即用F裝置收集，利用排水法收集的乙炔比較純凈；
故填：B；D；
（5）①本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖C明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，所以“待測數(shù)據(jù)”是收集等量氧氣所需時(shí)間．如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用時(shí)間�。�
故答案為：收集等量氧氣所需時(shí)間；��；
②實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體只有氧化銅，而且正好是加入的氧化銅的量，我們可以向試管中倒入適量的雙氧水，觀察到大量氣泡．說明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑；
故填：氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑；
③實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個(gè)催化效果好．
故填：探究氧化銅和二氧化錳哪一個(gè)催化效果好．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．