Question

1．Ⅰ、甲、乙同學分別用圖1實驗裝置，使用二氧化錳固體與過氧化氫溶液在常溫下作用制取氧氣．
①寫出圖1裝置甲中儀器X名稱集氣瓶，儀器y名稱水槽；甲裝置中有一個錯誤，請指出雙氧水制氧氣收集裝置中導(dǎo)氣管下端沒有插入到集氣瓶的下部．
②從圖1兩個裝置中，你能得出氧氣的性質(zhì)有：氧氣密度比空氣大（請寫一點）；
③寫出該實驗制取氧氣的文字表達式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
④某研究小組對用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實驗條件進行探究．他們進行了以下實驗：
A．往盛有5mL 5% H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃．
B．往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
C．往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
D．經(jīng)檢驗，B、C 中反應(yīng)后試管中仍分別含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
問題：（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應(yīng)中的作用是催化．     
（2）實驗 B、C 中H₂O₂的濃度（w%）以5%為宜．
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究．表選取了部分實驗數(shù)據(jù)：用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時間

濃度 時間（min） 條件	30% H2O2	15% H2O2	5% H2O2
加入a g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入a g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

問題：（3）從表中能得出下列結(jié)論：相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（填“好”或“差”）；在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．
Ⅱ、丙同學只用5% H₂O₂溶液加熱制O₂，用帶火星的木條檢驗，木條很難復(fù)燃．同學們經(jīng)過認真觀察、討論，制定了實驗方案并進行實驗：
注：濃硫酸是一種重要的氣體干燥劑，遇水會放出大量的熱，且具有強腐蝕．
①第一組同學采取改變H₂O₂溶液質(zhì)量分數(shù)的方法．用10%的H₂O₂溶液加熱，反應(yīng)一段時間后，用帶火星的木條檢驗，木條復(fù)燃．
②第二組同學對實驗裝置進行改進，效果很好，如圖2所示．用帶火星的木條檢驗，也能使帶火星的木條復(fù)燃．
從上面的實驗結(jié)果中，你能得到的結(jié)論是：收集到的氧氣含量（或濃度）不足或含有水蒸氣時，不易使帶火星的木條復(fù)燃．
實驗反思：實驗結(jié)束后應(yīng)先B．（填序號）
A．熄滅酒精燈      B．拔掉試管口上的單孔塞．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗室用雙氧水制取氧氣的原理、裝置及儀器名稱和收集氧氣時需注意的問題以及對比實驗應(yīng)該控制變量和圖中數(shù)據(jù)進行分析解答．

解答 解：Ⅰ、①X、y的儀器名稱為x 集氣瓶；b水槽．由于氧氣的密度比空氣大，所以雙氧水制氧氣收集裝置中導(dǎo)氣管下端應(yīng)插入到集氣瓶的下部．
②根據(jù)題中實驗裝置中可以看出氧氣可用向上排空氣法和排水法收集，用向上排空氣法收集氣體時，說明該氣體的密度比空氣的大，用排水法收集氣體時，說明該氣體不易溶于水，故填寫：氧氣密度大于空氣或不易溶于水．
③過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
④（1）在過氧化氫中加入MnO₂、Fe₂O₃均能使反應(yīng)速度加快，分解生成水和氧氣，且反應(yīng)后試管中 MnO₂和 Fe₂O₃，質(zhì)量沒有發(fā)生變化，所以MnO₂、Fe₂O₃起催化作用．
（2）對實驗影響因素的探究，要注意變量的控制，注意要讓除探究要素（本題就是研究不同的催化劑的影響）催化劑種類不同之外，其他都應(yīng)該是相同的，所以過氧化氫的濃度應(yīng)和①中相同，所以，實驗 B、C 中H₂O₂的濃度（w%）以5%為宜．；
（3）對比相同濃度的過氧化氫使不同催化劑時產(chǎn)生相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；對比時間記錄表中不同濃度的過氧化氫放出相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．故填寫：好；H₂O₂濃度越大．
Ⅱ、用10%的H₂O₂溶液加熱，溶液中的水經(jīng)加熱會有大量的水蒸氣冒出，水蒸氣會使帶火星的木條溫度降低，因此須反應(yīng)一段時間后，木條復(fù)燃，而第二組同學加了濃硫酸干燥，故效果較好．
實驗反思：實驗結(jié)束后為防止?jié)饬蛩岜坏刮�入試管中，�?yīng)先拔掉試管口上的單孔塞而后熄滅酒精燈．
故答案為：
Ⅰ、①集氣瓶；水槽；  雙氧水制氧氣收集裝置中導(dǎo)氣管下端沒有插入到集氣瓶的下部；
②氧氣密度比空氣大；
③2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
④（1）催化；（2）5%；（3）好；H₂O₂濃度越大； 
Ⅱ、收集到的氧氣含量（或濃度）不足或含有水蒸氣時，不易使帶火星的木條復(fù)燃；B．

點評 本題考查雙氧水制氧氣的原理、裝置、注意事項及化學方程式的書寫，屬于基礎(chǔ)知識的考查，熟練掌握基礎(chǔ)知識即可．