Question

【題目】某化學(xué)興趣小組成員利用下列實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究O2氣體的制取。

（1）A、B、C、D四套發(fā)生裝置都可用于實(shí)驗(yàn)室制取O2氣體。

①儀器a的名稱是_____。

②實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳來(lái)制取O2的符號(hào)表達(dá)式_____。若用E裝置收集氧氣，驗(yàn)滿的方法是_____。若用H裝置裝滿水收集氧氣，氣體應(yīng)從導(dǎo)管_____（填：“b”或“c”）端進(jìn)入。

③利用B裝置制取O2時(shí)，反應(yīng)未停止前關(guān)閉止水夾，可觀察到的現(xiàn)象是_____。

④與A裝置相比，利用C裝置制取O2的優(yōu)點(diǎn)是_____。

⑤實(shí)驗(yàn)室常用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰固體的方法制取甲烷（CH4）氣體，已知甲烷難溶于水，比空氣的密度小，要制備和收集更純凈的甲烷氣體應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)裝置組合為_____。（在A~G中選擇）

（2）經(jīng)查閱資料得知，氧化銅也可以作為過(guò)氧化氫分解的催化劑。小紅同學(xué)用MnO2、CuO兩種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球探究分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的適宜催化劑。

實(shí)驗(yàn)操作：取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用圖I裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改用另一種微球，分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到圖2的錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖。

①每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因是_____

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，60s時(shí)壓強(qiáng)瞬間回落，其原因是_____。

③從實(shí)驗(yàn)曲線看，催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是_____。

Answer 1

【答案】鐵架臺(tái) 用帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)集滿 c 長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升 可以控制反應(yīng)速率 DG 確保催化劑用量一致，便于對(duì)比 反應(yīng)劇烈，裝置內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，使錐形瓶上的橡皮塞彈出 CuO

【解析】

（1）①儀器a的名稱是鐵架臺(tái)，故填鐵架臺(tái)；

②實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式為：；若用E裝置收集氧氣，可用帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，說(shuō)明已經(jīng)集滿；若用H裝置裝滿水收集氧氣，由于氧氣的密度比水小，應(yīng)該“短進(jìn)長(zhǎng)出”，故氣體應(yīng)從導(dǎo)管c端進(jìn)入；

③利用B裝置制取O2時(shí)，反應(yīng)未停止前關(guān)閉止水夾，可觀察到的現(xiàn)象是長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升，因?yàn)檠b置內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)生成氧氣，裝置內(nèi)壓強(qiáng)變大，導(dǎo)致長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升；

④利用C裝置制取O2，可以通過(guò)分液漏斗控制液體的滴加速度，從而控制反應(yīng)速率，故與A裝置相比，利用C裝置制取O2的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)速率；

⑤實(shí)驗(yàn)室常用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰固體的方法制取甲烷（CH4）氣體，屬于固固加熱，故應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是D，甲烷難溶于水，密度比空氣小，故可用排水法和向下排空氣法收集，由于氣體具有散逸性，要想得到更純凈的甲烷氣體，應(yīng)用排水法收集，故應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)裝置組合為DG；

（2）①每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因是確保催化劑用量一致，便于對(duì)比；

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，60s時(shí)壓強(qiáng)瞬間回落，其原因是反應(yīng)劇烈，裝置內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，使錐形瓶上的橡皮塞彈出；

③從實(shí)驗(yàn)曲線看，二氧化錳的催化反應(yīng)速率太快，氧化銅的催化速率比較溫和、效果好，故催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是CuO。