Question

实验室可用下图所示装置进行过氧化氢的分解．过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解生成氧气和水．分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度．
回答下列问题：

（1）分液漏斗中应放入的物质是______，锥形瓶中应放入的物质是______．
写出反应文字表达式并注明基本反应类型：______

Answer 1

【答案】分析：解此题的关键是理解气体制备原理和操作方法、步骤：
（1）分液漏斗应加入液体物质，锥形瓶里应先放人固体物质；
（2）收集气体的方法通常有两种--排水法和排空气法，其中排水法收集到的气体更纯．
（3）实验失败原因分析：既然发生装置产生大量气泡，那一定是产生氧气了，收集方法正确，但没收集到氧气，原因肯定是产生的氧气在中途泄漏了；
氧气的密度比空气大，因此可以用向上排空气法收集氧气；（4）物质制取方法的选择、优劣的判断，一般原则是：原料是否丰富、廉价；消耗能源的多与少；制取过程中是否给环境带来污染等；
（5）化学实验安全是首要的，影响安全的因素很多，这里需考虑的是反应剧烈可能带来的安全问题．化学反应速率的快慢与许多因素有关，其反应物的量多少是原因之一，-般反应物的量越多反应越快、越剧烈．
（6）根据把红热的木炭很快地插入盛氧气的集气瓶下部，燃烧生成的热和二氧化碳会将中上部尚未起反应的氧气排出（或反应生成的二氧化碳密度较大，沉积于瓶底），使燃烧不能继续进行；根据二氧化碳的能使澄清石灰水变浑浊进行解答；
（7）根据铁丝在氧气中燃烧的实验操作步骤实验现象及注意事项进行分析解答本题．
解答：解：（1）分液漏斗应加入液体物质：过氧化氢溶液 或 H₂O₂，锥形瓶里应先放人固体物质：二氧化锰 或 MnO₂；反应文字表达式为：
过氧化氢水+氧气，分解反应；
   故答案为：过氧化氢溶液H₂O₂；二氧化锰 MnO₂；过氧化氢水+氧气，分解反应；
 （2）收集气体的方法通常有两种--排水法和排空气法，其中排水法收集到的气体更纯，因此应选择装置：D（或AD）；
故答案为：D（或AD）；
（3）实验失败原因分析：既然发生装置产生大量气泡，那一定是产生氧气了，收集方法正确，但没收集到氧气，原因肯定是产生的氧气在中途泄漏了；氧气的密度比空气大，因此可以用向上排空气法收集氧气；
故答案为：氧气在中途泄漏了；向上排空气法；氧气的密度比空气大；
（4）物质制取方法的选择、优劣的判断，一般原则是：原料是否丰富、廉价；消耗能源的多与少；制取过程中是否给环境带来污染等；实验时用此法代替高锰酸钾加热制取氧气优点是不需加热；
故答案为：②；
（5）化学反应速率的快慢与许多因素有关，其反应物的量多少是原因之一，-般反应物的量越多反应越快、越剧烈．
实验安全注意事项是：控制液体的滴加速度；故答案为：①；
（6）木炭不能继续顺利燃烧，甚至很快熄灭；因为把红热的木炭很快地插入盛氧气的集气瓶下部，燃烧生成的热和二氧化碳会将中上部尚未起反应的氧气排出（或反应生成的二氧化碳密度较大，沉积于瓶底），使燃烧不能继续进行，应该由上而下缓慢插入．
木炭在氧气中燃烧发生的现象是：木炭比在空气中燃烧更旺，发出白光，放出热量；二氧化碳的能使澄清石灰水变浑浊；
故答案为：木炭不能继续顺利燃烧，甚至很快熄灭；应该由上而下缓慢插入；木炭比在空气中燃烧更旺，发出白光，放出热量；石灰水变浑浊；
（7）根据铁丝在氧气中燃烧的实验操作步骤：细铁丝并卷成螺旋状，可以增大铁丝的受热面积和氧气充分接触，有利于铁丝持续燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体，放出大量的热，为防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂，因此试验之前要在集气瓶底部放少量水或细沙；
反应的文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁；
故答案为：可以增大铁丝的受热面积和氧气充分接触，有利于铁丝持续燃烧；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体，放出大量的热；防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂； 铁+氧气四氧化三铁．
点评：本题主要考查气体制备原理和操作方法、步骤及注意事项，运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．