Question

【題目】實驗室制取氣體時要考慮下列問題：

（1）依據原理，確定制取方案：

①實驗室制取O2時選擇的藥品在組成上的共同點是_____。

②寫出氯酸鉀和二氧化錳制氧氣的反應符號表達式_____。

（2）選擇合理的制取裝置。

用如圖所示裝置制取氣體，請回答下列問題。

①儀器a的名稱是_____。

②選用A裝置加熱高錳酸鉀制氧氣，裝置需要改進的地方是_____，反應的符號表達式為_____。

③用雙氧水和二氧化錳制取O2，選擇的發生和收集裝置的組合是_____（寫出一種組合，填序號）。

④實驗室在加熱條件下，分解草酸晶體可以制得CO，但是加熱時草酸晶體在分解之前先熔化成了液體。如果用這種方法制取CO，你從A、B、C中所選擇的發生裝置是_____（填序號），選擇的理由是_____。

⑤檢查D裝置氣密性的方法是_____。

（3）探究制取氧氣的適宜催化劑。實驗方案如下：

Ⅰ、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3（氧化鉻）四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球，備用，

Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用如圖所示裝置進行實驗。請寫出該反應的符號表達式_____，二氧化錳的作用是_____，改用其他三種微球，分別重復上述實驗，得到錐形瓶內壓強隨時間變化的曲線圖。

①每次實驗時，海藻酸鈉微球數應相同的原因_____。

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進行實驗，60s時壓強瞬間回落，其原因是_____。

③從實驗曲線看，催化效果較好、反應溫和的催化劑是_____。

Answer 1

【答案】物質中都含有氧元素 2KClO32KCl+3O2↑； 酒精燈； 在試管口放一團棉花， 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；DE或DG； C， 反應物是固體，反應條件是加熱； 通過長頸漏斗向錐形瓶中注水直至浸沒長頸漏斗末端，在導管上連接橡皮管，用彈簧夾夾緊，繼續通過長頸漏斗注水直至形成液面差，一段時間后液面差不變，說明裝置不漏氣； 2H2O22H2O+O2↑， 催化作用； 確保催化劑用量一致； 產生氣體的速率過快，導致氣壓過大，橡皮塞被彈出； CuO。

【解析】

（1）①化學反應前后，元素種類不變，所以所以實驗室制取O2時選擇的藥品在組成上的共同點是：物質中都含有氧元素；

②氯酸鉀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：2KClO32KCl+3O2↑；

（2）①通過分析題中所指儀器的名稱和作用可知，a是酒精燈；

②實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，需要在試管口放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管，所以裝置需要改進的地方是：在試管口放一團棉花，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；

③過氧化氫制取氧氣的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，所以選擇的發生和收集裝置的組合是DE或DG；

④實驗室在加熱條件下，分解草酸晶體可以制得CO，加熱時草酸晶體在分解之前先熔化成了液體，所以所選擇的發生裝置是C，選擇的理由是：反應物是固體，反應條件是加熱；

⑤利用檢驗裝置氣密性利用裝置內外的壓強差檢驗，所以檢查D裝置氣密性的方法是：通過長頸漏斗向錐形瓶中注水直至浸沒長頸漏斗末端，在導管上連接橡皮管，用彈簧夾夾緊，繼續通過長頸漏斗注水直至形成液面差，一段時間后液面差不變，說明裝置不漏氣；

（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：2H2O22H2O+O2↑，二氧化錳是該反應的催化劑，起催化作用；

①每次實驗時，海藻酸鈉微球數應相同是為了確保催化劑用量一致；

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進行實驗，60s時壓強瞬間回落，可能是因為產生氣體的速率過快，導致氣壓過大，橡皮塞被彈出；

③從實驗曲線看，二氧化錳太劇烈，氧化鐵和三氧化二鉻太慢，故催化效果較好、反應溫和的催化劑是CuO。