Question

【題目】下列是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和氧氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)常用的裝置，請回答下列問題。

（1）裝置圖中標(biāo)號a儀器的名稱是_____________。

（2）若選擇A裝置制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為_____________，收集一瓶干燥的氧氣應(yīng)選擇裝置____________（填字母序號），檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的正確操作是______（選填“F”或“G”)；若選擇B裝置制取氧氣，所用的藥品是____________。

（3）若用高錳酸鉀制取并收集氧氣，應(yīng)選擇的裝置是________（填字母序號），該裝置還需要進(jìn)行改進(jìn)的是________________，小明在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)試管裂，請你幫他分析可能的原因是__________（答一點(diǎn)即可）。

（4）某化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)探究分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）用圖 1 所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：

步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性；

步驟Ⅱ：按照如圖 1 裝入藥品；

步驟Ⅲ：加熱右側(cè)支管，用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗(yàn)生成的氣體；

步驟Ⅳ：冷卻后，將裝置傾斜，使左側(cè)支管中的藥品進(jìn)入右側(cè)支管，再加熱右側(cè)支管，用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗(yàn)生成的氣體。

（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時(shí)間后都能觀察到帶火星的木條復(fù)燃，但不同的是_________。

（交流反思）要想確認(rèn)分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳是催化劑，還需通過實(shí)驗(yàn)證明二氧化錳的__________________________在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化．

（拓展探究）在老師的指導(dǎo)下，該小組同學(xué)利用圖 2所示裝置繼續(xù)進(jìn)行深入探究。以氧氣的體積分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，溫度為橫坐標(biāo)，得到圖 3所示曲線（圖中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比）

（實(shí)驗(yàn)分析）根據(jù)圖3，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比變化的大致規(guī)律是__________。分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳起催化作用，可能是因?yàn)槎�氧化錳能________。

Answer 1

【答案】試管 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 D F 過氧化氫溶液和二氧化錳固體 AC或AD 試管口要放一團(tuán)棉花 沒有預(yù)熱或試管外壁有水或試管口沒有略向下傾斜等 步驟Ⅳ中木條復(fù)燃更快 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì) 氯酸鉀和二氧化錳質(zhì)量比越小，氯酸鉀分解溫度越低 降低氯酸鉀的分解溫度

【解析】

（1）裝置圖中標(biāo)號a儀器的名稱是試管；

（2）A裝置屬于固體加熱型，試管口沒有放一團(tuán)棉花，是采用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制氧氣的方法，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下、在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為氯酸鉀氯化鉀+氧氣；氧氣密度比空氣大，向上排空氣法收集的氧氣干燥，所以要收集一瓶干燥的氧氣，應(yīng)選擇的收集裝置是D，氧氣有助燃性，所以檢驗(yàn)氧氣是否集滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明集滿，故選F；若選擇B裝置制取氧氣，是用固體和液體制取氧氣，所用的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳固體；

（3）高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，可選用的發(fā)生裝置A；氧氣的密度大于空氣，不易溶于水，可用向上排空氣法或排水法收集，收集裝置選用C或D；若用高錳酸鉀制取并收集氧氣，應(yīng)選擇的裝置是AC或AD，為防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管，該裝置還需要進(jìn)行改進(jìn)的是試管口要放一團(tuán)棉花，小明在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)試管裂，可能的原因是沒有預(yù)熱；試管外壁有水；試管口沒有略向下傾斜等；

（4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

步驟Ⅲ中是單獨(dú)加熱氯酸鉀制取氧氣，需要加熱的溫度較高，加熱時(shí)間長，所以帶火星的木條復(fù)燃較慢；步驟Ⅳ中氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣，需要的溫度較低，分解速率快，所以帶火星的木條復(fù)燃較快；

交流反思：

在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫做催化劑，所以步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明MnO2是KClO3分解的催化劑，還需證明在此反應(yīng)中MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；

實(shí)驗(yàn)

通過分析圖3中氯酸鉀的分解數(shù)據(jù)可知，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比變化的大致規(guī)律是氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低；分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳起催化作用，可能是因?yàn)槎�氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。