Question

实验室常用下列装置来制取氧气

（1）写出图中有标号仪器的名称：a

 

、b

 

；
（2）用氯酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达式为

 

．
（3）用高锰酸钾制氧气时管口处放一小团棉花，其作用是

 

．
（4）用E装置收集氧气时，检验氧气是否集满的方法是

 

．
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混和加热来制取氨气．常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水．制取并收集氨气时，应该从如图中选择的发生装置是

 

，收集装置是

 

．
（6）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是

 

（填序号），该反应的文字表达式为

 

．对此实验，让我们继续思考并研究几个问题：
问题①：催化剂二氧化锰（MnO₂）的用量对反应速率有没有影响？
我的实验方案是：每次均用30mL10%的过氧化氢（H₂O₂）溶液，采用不同量二氧化锰（MnO₂）粉末作催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化锰（MnO2）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用时间（t）	17	8	7	5	4	3	2	2

请你分析表中数据并回答：MnO₂的用量对反应速率有无影响，如果有，怎样影响？

 

问题②：过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率有没有影响？你的实验方案是：

 

问题③：还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想：

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,氧气的检验和验满,催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据常用仪器的名称和用途分析；
（2）用氯酸钾制取氧气时，可知反应物为氯酸钾，生成物为氯化钾和氧气，反应条件为二氧化锰作催化剂和加热的条件，则可以实现文字表达
（3）根据高锰酸钾制取氧气时注意事项解答；
（4）掌握检验氧气是否集满的方法：用带火星的木条放在集气瓶口部，若木条复燃则已集满；
（5）由题意：由“常用氯化铵固体与碱石灰固体混和加热来制取氨气”可确定发生装置；由“常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水”，可确定收集装置；
（6）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，不需要加热，故可选定发生装置；可知反应物为过氧化氢，生成物为水和氧气，反应条件为二氧化锰作催化剂，可以书写文字表达式；
问题①：分析表中数据可知：MnO₂的用量对反应速率有影响，在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应越快；
问题②：过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率有没有影响：每次用等量的二氧化锰，采用足量不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，观察收集等量气体时所消耗的时间；
问题③：可能影响该反应的速率的因素：二氧化锰颗粒大小、环境温度等．

解答：解：
（1）由图示可知，仪器的名称是：a酒精灯，b铁架台；
（2）用氯酸钾制取氧气时，可知反应物，生成物，反应条件，则可以实现文字表达式氯酸钾 

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气；
（3）为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，因此用高锰酸钾制氧气时管口处放一小团棉花；
（4）掌握检验氧气是否集满的方法：用带火星的木条放在集气瓶口部，若木条复燃则已集满
（5）由题意：反应需要加热，则可确定发生装置为A；由题意“常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水”，故可确定收集装置为D；
（6）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，不需要加热，故可选定发生装置；可知反应物为过氧化氢，生成物为水和氧气，反应条件为二氧化锰作催化剂，文字表达式为：过氧化氢 

二氧化锰

水+氧气；
问题①：分析表中数据可知：MnO₂的用量对反应速率有影响，在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应越快；
问题②：过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率有没有影响：每次用等量的二氧化锰，采用足量不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，观察收集等量气体时所消耗的时间；
问题③：可能影响该反应的速率的因素：二氧化锰颗粒大小、环境温度等．
答案：
（1）a、酒精灯    b、铁架台
（2）氯酸钾  

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气
（3）防止加热时高锰酸钾粉末进入导管．
（4）用带火星的木条放在集气瓶口部，若木条复燃则已集满．
（5）A；  D
（6）B；过氧化氢  

二氧化锰

  水+氧气
问题①：有影响，在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应越快．
问题②：每次用等量的二氧化锰，采用足量不同浓度的过氧化氢溶液进行实验．观察收集等量气体时所消耗的时间．
问题③：二氧化锰颗粒大小、环境温度等．

点评：该题考查了实验室制取氧气的原理、方法、装置的选择及验满，属于基础性的综合题，有利于学生掌握实验基础知识．