Question

8．實驗室可用圖所示裝置進行過氧化氫的分解．過氧化氫溶液在二氧化錳作催化劑的條件下能迅速分解生成氧氣和水．分液漏斗可以通過調節活塞控制液體的滴加速度．
回答下列問題：

（1）分液漏斗中應放入的物質是過氧化氫溶液，錐形瓶中應放入的物質是二氧化錳，寫出反應文字表達式并注明基本反應類型：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣（分解反應）．
（2）要收集一瓶純凈的氧氣，應選擇裝置D（填字母）．
（3）某同學在觀察到錐形瓶內有大量氣泡時，開始用C裝置收集氧氣，過一段時間后，用帶火星的木條伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未見木條復燃，其原因可能是收集方法錯誤，此方法收集不到氧氣．
用B裝置收集氧氣的方法是向上排空氣法，可利用此方法收集的原因是氧氣的密度比空氣大．
（4）若實驗時用此法代替高錳酸鉀加熱制取氧氣優點是②（填編號）．
①生成物只有氧氣②不需加熱③需加熱
（5）裝置A中反應很劇烈，據此提出實驗安全注意事項是①（填編號）．
①控制液體的滴加速度②用體積較小的錐形瓶③加熱反應物
（6）如圖所示是木炭在氧氣中燃燒的實驗操作，試回答下列問題：

做木炭在氧氣中燃燒的實驗時，如果一開始就把紅熱的木炭很快地插入盛氧氣的集氣瓶下部，會出現的后果是木炭一會兒就會熄滅，正確的操作應是從上到下慢慢插入；C圖中，木炭在氧氣中燃燒發生的現象是發出白光、放出熱量；燃燒停止后，取出坩堝鉗，往集氣瓶里加入少量的澄清石灰水，振蕩，發生的現象是澄清石灰水變渾濁．
（7）做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，把鐵絲繞成螺旋狀，其作用是擴大鐵絲與氧氣的接觸面積；實驗中可觀察到的現象是劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色的固體，放出熱量；；集氣瓶里預先要裝入少量的細沙或水，原因是防止生成物熔化濺落下來，炸裂瓶底；寫出這一反應的文字表達式鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵．

Answer 1

分析 （1）分液漏斗中應該加入液體藥品，錐形瓶中應該加入固體藥品，據反應原理書寫文字表達式和基本反應類型即可；
（2）氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈；
（3）根據氧氣的性質分析判斷；
（4）根據裝置的特點及實驗過程分析；
（5）根據實驗過程的安全性及控制實驗速度的方法分析；
（6）根據炭在氧氣中的燃燒現象、生成物的性質及實驗過程進行分析；
（7）根據鐵絲在氧氣中燃燒的實驗過程及注意事項、反應文字表達式的書寫方法分析．

解答 解：（1）分液漏斗中應裝入的物質是過氧化氫溶液，錐形瓶中應裝入的物質是二氧化錳，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，此反應屬于分解反應，反應的文字表達式是：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（2）氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈；氧氣不易溶于水，所要收集一瓶純凈的氧氣，用排水法；
（3）C是向下排空氣法，適宜收集密度比空氣小的氣體，氧氣的密度大于空氣，所以不能用此方法收集；B是向上排空氣法，可以用此方法收集氧氣的原因是氧氣的密度比空氣大；
（4）從實驗裝置可以看出，此裝置的特點是不用加熱，操作簡單，節約能源；
（5）如要減慢裝置A中的反應速率，應該減慢液體的滴加速率，減少反應物的量，而加熱反應物能夠加快反應速率，用體積較小的錐形瓶更容易發生安全事故；
（6）做木炭在氧氣中燃燒的實驗時，如果一開始就把紅熱的木炭很快地插入盛氧氣的集氣瓶下部，由于木炭燃燒放出大量的熱會使氧氣體積膨脹，從瓶口逸出，會出現的后果是：一會兒就會熄滅，正確的操作應是：從上到下慢慢插入；木炭在氧氣中燃燒發生的現象是：發出白光、放出熱量；由于木炭燃燒生成了二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀．所以，燃燒停止后，取出坩堝鉗，往集氣瓶里加入少量的澄清石灰水，振蕩，發生的現象是澄清石灰水變渾濁．
（7）做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，把鐵絲繞成螺旋狀，其作用擴大鐵絲與氧氣的接觸面積；實驗可以觀察到的現象是：鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成了一種黑色的固體；集氣瓶里放入少量水或細沙的作用是防止生成物熔化濺落下來，炸裂瓶底；該反應的文字表達是鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵．
故答案為：（1）過氧化氫溶液；二氧化錳；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣（分解反應）；（2）D；
（3）收集方法錯誤，此方法收集不到氧氣；向上排空氣；氧氣的密度比空氣大；
（4）②；（5）①．（6）木炭一會兒就會熄滅；從上到下慢慢插入；發出白光、放出熱量；澄清石灰水變渾濁；
（7）擴大鐵絲與氧氣的接觸面積；劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色的固體，放出熱量；防止生成物熔化濺落下來，炸裂瓶底；鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵．

點評 本題難度不是很大，是中考的重要考點之一，熟練掌握實驗室中制取氧氣的反應原理、發生裝置和收集裝置的選擇依據是正確解答本題的關鍵．