Question

（1）如图，小明用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，他应该选用的发生装置

 

（填序号，下同），他如果选D做气体的收集装置，其理由是：

 

，该反应的化学方程式为：

 

（2）李军用高锰酸钾制氧气，气体发生装置B里面缺少

 

，它的作用是

 

，他选用E装置收集气体后，应该先

 

，再

 

，防止

 

，该反应的化学方程式是

 

；
（3）小明同学过氧化氢溶液和二氧化锰做了实验后，展开了下列思考与探究：
①催化剂MnO₂的用量对反应速率有没有影响呢？
他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H₂0₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化剂，测定
各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如表：（其他实验条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO2粉末用量g	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用时间（秒）	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

请分析表中数据回答：MnO₂的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？答：

 

②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：

 

．
（4）小明同学想制取6.4克氧气，至少需要多少克过氧化氢？

 

同时，反应生成了多少克水？

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,制取氧气的操作步骤和注意点,催化剂的特点与催化作用,根据化学反应方程式的计算

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
（2）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
利用加热的方法制取气体，并且利用排水法收集气体时，要按照一定的步骤进行，特别是要注意集满气体后的操作顺序，以防发生安全事故；
（3）根据实验数据可以判断催化剂质量和反应速率的关系，温度越高，反应速率越快；
（4）已知氧气的质量，可以计算过氧化氢、水的质量．

解答：解：（1）用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气不需要加热，应该选用的发生装置是A装置；
如果选D做气体的收集装置，其理由是氧气的密度比空气大；
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故填：A；氧气的密度比空气大；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
（2）用高锰酸钾制氧气时，为了防止高锰酸钾进入导管，应该在试管口塞一团棉花；
选用E装置收集气体后，应该先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防水倒流入试管，把试管炸裂；
该反应的化学方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
故填：一团棉花；防止高锰酸钾进入导管；把导管移出水面；熄灭酒精灯；水倒流入试管，把试管炸裂；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）①由表中数据可知，过氧化氢的量一定时，随着二氧化锰质量的增加，反应速率越来越快，当二氧化锰质量达到一定程度时，反应速率不再变化．
故填：过氧化氢的量一定时，随着二氧化锰质量的增加，反应速率越来越快，当二氧化锰质量达到一定程度时，反应速率不再变化．
②温度越高，过氧化氢分解的速率越快．
故填：温度．
（4）解：设需要过氧化氢的质量、生成水的质量分别为x、y，
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
  68       36     32
   x       y      6.4g

68

32

=

x

6.4g

，

36

32

=

y

6.4g

，
x=13.6g，y=7.2g，
故填：13.6g；y=7.2g．

点评：本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及化学方程式的书写、实验基本操作、分析实验、根据化学方程式进行计算的方面的知识，计算时要注意规范性和准确性．