Question

15．制取氧氣是初中化學(xué)重要的實(shí)驗(yàn)之一，興趣小組進(jìn)行如下探究．
探究一氧氣的制取

（1）a 儀器名稱(chēng)：長(zhǎng)頸漏斗；C 圖操作的名稱(chēng)檢查氣密性．
（2）用氯酸鉀制取氧氣選擇的發(fā)生裝置是B，（填序號(hào)） 寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
探究二催化劑的選擇 研究表明，許多金屬氧化物對(duì)氯酸鉀有催化作用．分別用下列金屬氧化物作化 劑，氯酸鉀開(kāi)始發(fā)生分解反應(yīng)和反應(yīng)劇烈時(shí)的溫度如表所示：

	氧化鐵	氧化鋁	氧化銅	氧化鎂
開(kāi)始反應(yīng)	420	515	305	490
劇烈反應(yīng)	490	540	350	545

（3）上述實(shí)驗(yàn)中，從溫度對(duì)反應(yīng)催化效果來(lái)看，最好選用氧化銅作催化劑．
（4）加熱氫氧化銅固體可制得氧化銅和一種常見(jiàn)液體物質(zhì)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方 程式Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O．
探究三氧化銅與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較
用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)均以生成 25mL 氣體為準(zhǔn)，可能影響實(shí)驗(yàn)的因素 均已忽略，相關(guān)裝置和數(shù)據(jù)見(jiàn)表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	KClO3質(zhì)量	催化劑質(zhì)量	待測(cè)數(shù)據(jù)
①	2.45g		a
②	2.45g	0.51gMnO2	b
③	2.45g	0.51gCuO	c

（1）上述實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”指時(shí)間．
（5）實(shí)驗(yàn)①的作用對(duì)比，上述實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是收集25mL氧氣的時(shí)間．若 b＞c，（填“＞”、“=”或“＜”）可知在某溫度下氧化銅對(duì)氯酸鉀分解效果更好．

Answer 1

分析 探究一（1）根據(jù)常用儀器的名稱(chēng)和用途分析回答；根據(jù)C 圖操作的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)用氯酸鉀制氧氣就需要加熱選擇發(fā)生裝置即可；根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用和加熱的條件下，受熱分解能生成氯化鉀和氧氣寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
（3）從表中可以看出氧化銅在作催化劑時(shí)，開(kāi)始的溫度與劇烈反應(yīng)時(shí)的溫度是四種物質(zhì)中最低的；
（4）根據(jù)氫氧化銅加熱生成氧化銅和水寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
（1）（5）要證明一種物質(zhì)是某反應(yīng)的催化劑需證明三個(gè)方面：改變化學(xué)反應(yīng)速度、反應(yīng)前后質(zhì)量不變，化學(xué)性質(zhì)不變；根據(jù)探究催化劑性質(zhì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析；

解答 解：（一）（1）由圖示可知，標(biāo)號(hào)儀器a是長(zhǎng)頸漏斗；C圖操作的名稱(chēng)是檢查氣密性．
（2）用氯酸鉀制氧氣就需要加熱，故選擇B裝置為發(fā)生裝置；氯酸鉀在二氧化錳的催化作用和加熱的條件下，受熱分解能生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）不用二氧化錳時(shí)選擇氧化銅作催化劑時(shí)，開(kāi)始的溫度與劇烈反應(yīng)時(shí)的溫度是四種物質(zhì)中最低的，是條件最容易達(dá)到的．
（4）氫氧化銅加熱生成氧化銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；
（1）證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較，對(duì)比實(shí)驗(yàn)一定要控制變量，此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制氯酸鉀質(zhì)量、氣體的體積、氧化銅與二氧化錳的質(zhì)量相等，可變的量是生成等體積（25mL）氣體所需用的時(shí)間．
（5）實(shí)驗(yàn)①的作用為對(duì)比，可通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究不同催化劑的效果；上述實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是收集 25mL 氧氣所用的時(shí)間；若 b 大于c，可知在某溫度下氧化銅對(duì)氯酸鉀分解效果更好．
故答案為：探究一：（1）長(zhǎng)頸漏斗；（1 分）檢查氣密性；（2）B；2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；（3）氧化銅；（4）Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；（1）時(shí)間；（5）對(duì)比；收集 25mL 氧氣的時(shí)間；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查氣體的實(shí)驗(yàn)室制法原理和裝置選擇，同時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意變量唯一，催化劑有“一變兩不變”，必須三個(gè)方面都證明才可以．