Question

8．实验室可用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过氧化氢溶液，锥形瓶中应放入的物质是二氧化锰，写出反应文字表达式并注明基本反应类型：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气（分解反应）．
（2）要收集一瓶纯净的氧气，应选择装置D（填字母）．
（3）某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C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，都未见木条复燃，其原因可能是收集方法错误，此方法收集不到氧气．
用B装置收集氧气的方法是向上排空气法，可利用此方法收集的原因是氧气的密度比空气大．
（4）若实验时用此法代替高锰酸钾加热制取氧气优点是②（填编号）．
①生成物只有氧气②不需加热③需加热
（5）装置A中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项是①（填编号）．
①控制液体的滴加速度②用体积较小的锥形瓶③加热反应物
（6）如图所示是木炭在氧气中燃烧的实验操作，试回答下列问题：

做木炭在氧气中燃烧的实验时，如果一开始就把红热的木炭很快地插入盛氧气的集气瓶下部，会出现的后果是木炭一会儿就会熄灭，正确的操作应是从上到下慢慢插入；C图中，木炭在氧气中燃烧发生的现象是发出白光、放出热量；燃烧停止后，取出坩埚钳，往集气瓶里加入少量的澄清石灰水，振荡，发生的现象是澄清石灰水变浑浊．
（7）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，把铁丝绕成螺旋状，其作用是扩大铁丝与氧气的接触面积；实验中可观察到的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色的固体，放出热量；；集气瓶里预先要装入少量的细沙或水，原因是防止生成物熔化溅落下来，炸裂瓶底；写出这一反应的文字表达式铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁．

Answer 1

分析 （1）分液漏斗中应该加入液体药品，锥形瓶中应该加入固体药品，据反应原理书写文字表达式和基本反应类型即可；
（2）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，排水法收集的氧气比较纯净；
（3）根据氧气的性质分析判断；
（4）根据装置的特点及实验过程分析；
（5）根据实验过程的安全性及控制实验速度的方法分析；
（6）根据炭在氧气中的燃烧现象、生成物的性质及实验过程进行分析；
（7）根据铁丝在氧气中燃烧的实验过程及注意事项、反应文字表达式的书写方法分析．

解答 解：（1）分液漏斗中应装入的物质是过氧化氢溶液，锥形瓶中应装入的物质是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，此反应属于分解反应，反应的文字表达式是：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（2）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，排水法收集的氧气比较纯净；氧气不易溶于水，所要收集一瓶纯净的氧气，用排水法；
（3）C是向下排空气法，适宜收集密度比空气小的气体，氧气的密度大于空气，所以不能用此方法收集；B是向上排空气法，可以用此方法收集氧气的原因是氧气的密度比空气大；
（4）从实验装置可以看出，此装置的特点是不用加热，操作简单，节约能源；
（5）如要减慢装置A中的反应速率，应该减慢液体的滴加速率，减少反应物的量，而加热反应物能够加快反应速率，用体积较小的锥形瓶更容易发生安全事故；
（6）做木炭在氧气中燃烧的实验时，如果一开始就把红热的木炭很快地插入盛氧气的集气瓶下部，由于木炭燃烧放出大量的热会使氧气体积膨胀，从瓶口逸出，会出现的后果是：一会儿就会熄灭，正确的操作应是：从上到下慢慢插入；木炭在氧气中燃烧发生的现象是：发出白光、放出热量；由于木炭燃烧生成了二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀．所以，燃烧停止后，取出坩埚钳，往集气瓶里加入少量的澄清石灰水，振荡，发生的现象是澄清石灰水变浑浊．
（7）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，把铁丝绕成螺旋状，其作用扩大铁丝与氧气的接触面积；实验可以观察到的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成了一种黑色的固体；集气瓶里放入少量水或细沙的作用是防止生成物熔化溅落下来，炸裂瓶底；该反应的文字表达是铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁．
故答案为：（1）过氧化氢溶液；二氧化锰；过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气（分解反应）；（2）D；
（3）收集方法错误，此方法收集不到氧气；向上排空气；氧气的密度比空气大；
（4）②；（5）①．（6）木炭一会儿就会熄灭；从上到下慢慢插入；发出白光、放出热量；澄清石灰水变浑浊；
（7）扩大铁丝与氧气的接触面积；剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色的固体，放出热量；防止生成物熔化溅落下来，炸裂瓶底；铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁．

点评 本题难度不是很大，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．