Question

【題目】下列是實驗室制取氧氣和氧氣性質(zhì)實驗常用的裝置，請回答下列問題。

（1）裝置圖中標號a儀器的名稱是_____________。

（2）若選擇A裝置制取氧氣，發(fā)生反應的文字表達式為_____________，收集一瓶干燥的氧氣應選擇裝置____________（填字母序號），檢驗氧氣是否收集滿的正確操作是______（選填“F”或“G”)；若選擇B裝置制取氧氣，所用的藥品是____________。

（3）若用高錳酸鉀制取并收集氧氣，應選擇的裝置是________（填字母序號），該裝置還需要進行改進的是________________，小明在實驗過程中發(fā)現(xiàn)試管裂，請你幫他分析可能的原因是__________（答一點即可）。

（4）某化學興趣小組通過實驗探究分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳的作用。

（設(shè)計實驗）用圖 1 所示裝置進行實驗，步驟如下：

步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性；

步驟Ⅱ：按照如圖 1 裝入藥品；

步驟Ⅲ：加熱右側(cè)支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體；

步驟Ⅳ：冷卻后，將裝置傾斜，使左側(cè)支管中的藥品進入右側(cè)支管，再加熱右側(cè)支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體。

（實驗現(xiàn)象）步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時間后都能觀察到帶火星的木條復燃，但不同的是_________。

（交流反思）要想確認分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳是催化劑，還需通過實驗證明二氧化錳的__________________________在反應前后都沒有發(fā)生變化．

（拓展探究）在老師的指導下，該小組同學利用圖 2所示裝置繼續(xù)進行深入探究。以氧氣的體積分數(shù)為縱坐標，溫度為橫坐標，得到圖 3所示曲線（圖中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比）

（實驗分析）根據(jù)圖3，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比變化的大致規(guī)律是__________。分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能________。

Answer 1

【答案】試管 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 D F 過氧化氫溶液和二氧化錳固體 AC或AD 試管口要放一團棉花 沒有預熱或試管外壁有水或試管口沒有略向下傾斜等 步驟Ⅳ中木條復燃更快 質(zhì)量和化學性質(zhì) 氯酸鉀和二氧化錳質(zhì)量比越小，氯酸鉀分解溫度越低 降低氯酸鉀的分解溫度

【解析】

（1）裝置圖中標號a儀器的名稱是試管；

（2）A裝置屬于固體加熱型，試管口沒有放一團棉花，是采用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制氧氣的方法，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下、在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，反應的文字表達式為氯酸鉀氯化鉀+氧氣；氧氣密度比空氣大，向上排空氣法收集的氧氣干燥，所以要收集一瓶干燥的氧氣，應選擇的收集裝置是D，氧氣有助燃性，所以檢驗氧氣是否集滿的方法是：把帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，證明集滿，故選F；若選擇B裝置制取氧氣，是用固體和液體制取氧氣，所用的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳固體；

（3）高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，可選用的發(fā)生裝置A；氧氣的密度大于空氣，不易溶于水，可用向上排空氣法或排水法收集，收集裝置選用C或D；若用高錳酸鉀制取并收集氧氣，應選擇的裝置是AC或AD，為防止高錳酸鉀進入導管，該裝置還需要進行改進的是試管口要放一團棉花，小明在實驗過程中發(fā)現(xiàn)試管裂，可能的原因是沒有預熱；試管外壁有水；試管口沒有略向下傾斜等；

（4）實驗現(xiàn)象：

步驟Ⅲ中是單獨加熱氯酸鉀制取氧氣，需要加熱的溫度較高，加熱時間長，所以帶火星的木條復燃較慢；步驟Ⅳ中氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣，需要的溫度較低，分解速率快，所以帶火星的木條復燃較快；

交流反思：

在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫做催化劑，所以步驟Ⅳ的實驗現(xiàn)象不能說明MnO2是KClO3分解的催化劑，還需證明在此反應中MnO2的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變；

實驗

通過分析圖3中氯酸鉀的分解數(shù)據(jù)可知，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比變化的大致規(guī)律是氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低；分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。