Question

6．某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验．

（1）甲同学选用如图所示的装置制取氧气．
①写出仪器的名称：①锥形瓶；②集气瓶．
②小李在实验室用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的BC或BD（填字母）进行组装．小红在实验室中选用A装置作为氧气的发生装置，其反应原理是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（2）若使用F装置代替排水法收集氧气，应如何操作？先将集气瓶装满水，再将氧气从b端通入，水从a端排出．
（3）用D装置收集氧气，验满的方法是将带火星的木条伸入到集气瓶口处，若木条复燃，则证明收集满了．
（4）某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用D装置收集氧气，过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃．其原因可能是装置漏气． 
（5）某同学一不小心将过氧化氢与氧化铁粉末混合，发现也有大量气泡产生，他联想氧化铁能否作为过氧化氢分解的催化剂？请一起参与探究．
【猜想】氧化铁能作为过氧化氢分解的催化剂．
【实验验证】甲同学设计了三个实验：
实验一：取一定量的过氧化氢溶液于试管中，观察到有极少量的气泡产生，伸入带火星的木条，木条不复燃．说明过氧化氢溶液常温下缓慢分解．
实验二：在实验一的试管中加入Wg氧化铁粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃．说明氧化铁加快了过氧化氢分解的速度．
实验三：待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为Wg．说明反应前后氧化铁质量不变．
【实验结论】甲同学认为氧化铁粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂．
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验．探究反应前后氧化铁的化学性质不变．

Answer 1

分析 （1）①根据实验室常用仪器解答；
②如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．
（2）根据用F装置采用排水法收集氧气的方法，进行分析解答；
（3）根据气体的性质确定验满的方法；
（4）从制取装置的气密性是否严密不漏气去分析；
（5）根据过氧化氢溶液中伸入带火星的木条，没有复燃，说明产生氧气速度慢，加入氧化铁后，带火星木条复燃，说明氧化铁加快了反应速度；催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变，还需要考虑化学性质．

解答 解：（1）①根据实验室常用仪器可知：①锥形瓶；②集气瓶；
②如果用氯酸钾和二氧化锰制氧气就需要加热，选择上述装置中的B；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；在实验室中选用A装置作为氧气的发生装置，其反应原理是固体和液体反应，不需加热；可以用过氧化氢溶液制氧气，反应的表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（2）用F装置采用排水法收集氧气，先将集气瓶装满水，再将氧气从b端通入，水从a端排出．
（3）因为能氧气支持燃烧，所以验满的方法是：将带火星的木条伸入到集气瓶口处，若木条复燃，则证明收集满了．
（4）用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃，说明瓶中没有收集到氧气．观察到锥形瓶内有大量气泡时，却收集不到气体，说明装置漏气；故答案为：装置漏气．
（5）在实验一的试管中加入Wg 氧化铁粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃，说明加入氧化铁后产生氧气的速度加快了很多，说明氧化铁加快了过氧化氢分解的速度；将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为Wg，说明了反应前后氧化铁质量不变；催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变，还需要考虑化学性质是否改变．
故答案为：
（1）①锥形瓶；②集气瓶；
②BC或BD；过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（2）先将集气瓶装满水，再将氧气从b端通入，水从a端排出．
（3）将带火星的木条伸入到集气瓶口处，若木条复燃，则证明收集满了；
（4）装置漏气
（5）氧化铁加快了过氧化氢分解的速度；反应前后氧化铁质量不变；反应前后氧化铁的化学性质不变．

点评 本题难度不大，是中考的重要考点之一，熟练掌握实验室中制取氧气的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据是正确解答本题的关键．化学是一门以实验为基础的学科，因此实验仪器的使用，装置的选择，注意事项，装置的评价，都将是中考热点．