Question

下图所示的是实验室常用的实验装置．

（1）图中所示仪器中，箭头所示名称为

 

．
（2）加热氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气，反应中二氧化锰起

 

作用，反应的化学反应式为

 

．其发生装置为

 

（填序号，下同），收集装置可以选取

 

．
（3）此实验包括以下操作：①加热；②收集气体；③检查气密性；④装入高锰酸钾；
⑤将导管从水中移出；⑥熄灭酒精灯．正确的操作顺序是

 

（填序号）
（4）如果选用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，优点是

 

；
A生成物只有氧气；B不需要加热；C需要加热；D原料易得
（5）研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需的时间．

浓度 时间（min） 条件	30%H2O2	15%H2O2	5%H2O2
加入agMnO2	0.2	0.8	2.0
加入agFe2O3	7.0	9.0	16.0

问题：从上表中能得出哪些结论？（只任写一条）如实验室用过氧化氢和二氧化锰的混合物制氧气，请写出反应式

 

．
（6）如何证明制取的气体是否为氧气？

Answer 1

分析：本题很全面地考查了实验室制氧气的原理、步骤和装置，解答时要结合所学知识和实验经历有针对性地回答每一个问题．制取氧气的原料有高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的化合物或过氧化氢和二氧化锰，气体制备装置的选择要考虑反应物的状态和反应条件，有固固加热型和固液常温型；选择收集气体的方法时要考虑气体在水中的溶解性和气体与空气密度的相对大小，有排水集气法和向上排空气法、向下排空气法．

解答：解：（1）从图中可看出，所示仪器中，箭头所示名称为集气瓶；
（2）加热氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气，二氧化锰能加快氯酸钾分解产生氧气的速率，而本身的质量和化学性质都没有改变，所以二氧化锰在此反应中作催化剂，；实验室用高锰酸钾制取氧气，是固固加热型，选择②；收集氧气可用排水法或向上排空气法，故选择④或⑤；
（3）用高锰酸钾制氧气的步骤主要有七步：
①连接仪器并检查装置气密性（查）；②将高锰酸钾装入大试管（装）；③塞上橡皮塞并将大试管固定在铁架台上，注意要在试管口放一团棉花，试管口要略向下倾斜（定）；④点燃酒精灯给试管加热，要先均匀加热，再集中在药品下部加热（点）；⑤用排水集气法收集氧气，刚出来的气体是膨胀的空气，不要收，要等到有连续气泡放出时再收集（收）；⑥将导气管从水槽中撤离（离）；⑦熄灭酒精，停止加热（熄）．注意最后两步不能颠倒；
（4）高锰酸钾在加热条件下分解制得氧气，过氧化氢和二氧化锰在常下分解制取氧气，因此选用过氧化氢和二氧化锰制取氧气较好些，不需要进行加热，操作简单，反应速度便于控制等优点；
（5）从图表数据可以看出过氧化氢相同时，催化剂的效果不同；催化剂相同时可证明溶液浓度越大，反应速度越快；
故可填．用过氧化氢和二氧化锰制氧气时，该变化是化学反应，可用文字表达式表示为过氧化氢

二氧化锰

水+氧气，所以其化学反应方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（6）把带火星木条伸入管口内观察：如果木条复燃，说明制取的气体是氧气，否则不是氧气；
故答案是：（1）集气瓶；
（2）催化、2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑、②、④或⑤；
（3）③④①②⑤⑥；
（4）B；
（5）①相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好，或②在其他条件相同的情况下，H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（6）在集气瓶内伸入带火星的木条，观察木条是否复燃．

点评：本题是初中化学的重点，也是难点，解题时要多联系所学知识和实验经验，因此平时多积累基础知识和实验经验是学好化学的重要方法．为了防止制氧气步骤顺序记错，可将步骤利用谐音编为：茶庄定点收利息．