Question

【題目】某化學興趣小組利用以下裝置探究氣體的制取及性質。結合下圖回答有關問題：

請結合圖示實驗裝置，回答下列問題。

(1)圖中標號的儀器名稱①___________，②___________。

(2)若選擇氯酸鉀制取氧氣，該反應的符號表達式為________________________，實驗中收集的氧氣用于完成鐵燃燒的實驗，則可選用的裝置組合是________，實驗結束后，應該先_______________，再________________； 若改用裝置G收集氧氣，氧氣應從________端通入(選填“左”或“右”)。

(3)已知NH3極易溶于水且與能水反應，密度比空氣小，實驗室可用固體氫氧化鈣[Ca(OH)2]和氯化銨(NH4Cl)加熱來制取NH3，同時生成氯化鈣(CaCl2)和水, 該反應的符號表達式為_______________________，若用F裝置收集NH3，油層的作用是 ____________________。

(4)萌萌同學通過互聯(lián)網(wǎng)得知：多種物質都能催化過氧化氫的分解。

【初次探究】實驗證明，在過氧化氫溶液中滴加CuSO4溶液能顯著加快過氧化氫的分解，如果要確定CuSO4是催化劑，還必須通過實驗確定它在化學反應前后質量和________不變。

【再次探究】CuSO4溶液主要含有三種粒子(H2O、Cu2+、SO42-)，稀硫酸中含有三種粒子(H2O、H+、SO42-)為了進一步探究CuSO4溶液中哪種粒子能起催化作用。萌萌同學作了以下分析和設計。

①萌萌同學認為最不可能的是H2O，他的理由是 ____________________ 。

②要說明另外的兩種粒子是否起到催化作用，萌萌同學設計了如下實驗，完成了探究活動。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴稀硫酸	溶液幾乎沒有氣泡放出	實驗證明，起催化作用的是____
b. 另取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴氯化銅溶液	溶液中有大量氣泡放出

(5)可可同學稱取一定質量的高錳酸鉀固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2．實驗結束時，該同學發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量．針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：

【提出猜想】猜想 I：反應生成的錳酸鉀分解放出O2；

猜想Ⅱ：_____________________________ ；

猜想Ⅲ：反應生成的錳酸鉀和二氧化錳都分解放出O2；

【實驗驗證】同學們分成兩組，分別進行下列實驗：

第一組同學取一定質量的二氧化錳，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO2的質量不變，則猜想______錯誤；

第二組同學取錳酸鉀在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想I正確的結論。該組同學選擇的實驗方法是________________________。

【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn)，氯酸鉀固體加熱制取氧氣的反應速率很慢，但如果將高錳酸鉀固體與氯酸鉀固體混合加熱，則氯酸鉀的分解速率大大加快。請說明高錳酸鉀在氯酸鉀的分解反應中是否作催化劑，為什么？_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 酒精燈 長頸漏斗 略 AD 從水中撤出導管 熄滅酒精燈 左 略 防止氨氣溶于水，并與水反應而收集不到氨氣 化學性質 過氧化氫溶液中含有水 Cu2+ 反應生成的二氧化錳分解放出O2 Ⅱ 實驗方法是用帶火星的木條伸入試管，若復燃，則猜想Ⅰ正確 高錳酸鉀不是催化劑，因為高錳酸鉀質量改變

【解析】 (1)根據(jù)常見儀器及其名稱可知：①是酒精燈，②是長頸漏斗。（2）選擇氯酸鉀制取氧氣，且用于完成鐵燃燒的實驗，則需在集氣瓶底部放少量的水，則可選用的裝置組合為：AD。若用裝置G收集氧氣，因為氧氣的密度比空氣大，氧氣應從左端通入；反應的化學方程式為： 。（3）實驗室可用固體氫氧化鈣和氯化銨加熱來制取，反應的化學方程式為; ，已知NH3極易溶于水且與能水反應，密度比空氣小，所以采用向上排空氣法收集，油層的作用是防止氨氣溶于水，并與水反應而收集不到氨氣。（4）初次探究實驗證明，在過氧化氫溶液中滴加溶液能顯著加快過氧化氫的分解，如果要確定是催化劑，還必須通過實驗確定它在化學反應前后的化學性質和質量都沒有發(fā)生改變。再次探究①小紅同學認為最不可能的是，他的理由是過氧化氫溶液溶液中有水，所以水不是催化劑。 ②完成探究活動如下表所示:

tr style="height:15.75pt">

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
a.取一支試管加入過氧化氫溶液,然后加入滴稀硫酸	溶液幾乎沒有氣泡放出	實驗證明，起催化作用的是銅離子
b.另取一支試管加入過氧化氫溶液,然后加入滴氯化銅溶液	溶液中有大量氣泡放出

(5)提出猜想根據(jù)猜想組合可知，猜想Ⅱ：反應生成的二氧化錳分解放出；實驗驗證第一組同學取一定質量的二氧化錳，在條件下加熱一段時間，冷卻后測得的質量不變，則猜想Ⅱ錯誤；第二組同學取錳酸鉀在條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論。該組同學選擇的實驗方法是把帶火星的木條放入試管中，通過觀察帶火星的木條是否復燃來判斷是否產(chǎn)生了氧氣。拓展延伸高錳酸鉀不是氯酸鉀分解的催化劑，因為高錳酸鉀受熱分解生成的二氧化錳是氯酸鉀分解的催化劑。