Question

【題目】實驗室常用高錳酸鉀制取氧氣，可能用到的裝置如圖所示。

（1）本實驗可選用的發生和收集裝置為________（填字母）。

（2）取一定量的高錳酸鉀固體，充分加熱，發現實際產生氧氣量遠高于理論值，則可能的原因有________（測定過程中產生的誤差可忽略）。

（3）某同學進行該實驗并用排水法收集O2．下列操作正確的是__（填字母）

A 未檢查裝置氣密性即向大試管中加入高錳酸鉀固體

B 當導管口有連續氣泡均勻冒出時，開始收集氧氣

C 集氣瓶中氧氣收集滿后，先用玻璃片蓋住集氣瓶口，再將其移出水面

D 氣體收集完畢后，先熄滅酒精燈，再將導管移出水面

（4）實驗室也可用雙氧水制氧氣。某同學為研究MnO2粉末用量對雙氧水分解速率的影響，做了以下實驗：采用不同質量的MnO2粉末做催化劑，每次均用30mL 10%的雙氧水（其他實驗條件均相同），測定收集500mL氧氣所用的時間，結果如表：

序號	1	2	3	4	5	6	7	8	9
MnO2用量/g	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
所用時間/s	17	8	6	3	2	2	2	2	2

①寫出上述反應的符號表達式： ________，該反應的基本類型是__________。

②該實驗可得出的結論是______________。

③若上述實驗選用B做發生裝置，也可以制取氧氣則長頸漏斗下端管口必須浸沒在液體中，原因是_______。若選用C做發生裝置，你認為選用裝置C的優點是____________。

④在實驗中也可以將注射器連接到裝置B的導管口處，用來_________。

（5）實驗室需少量甲烷氣體，可用加熱無水醋酸鈉與堿石灰兩種固體混合物制得。制甲烷氣體的發生裝置應選用________（填字母）裝置，收集甲烷氣可選用E或F裝置，由此推斷甲烷氣具有的物理性質是_____________，若用如圖裝置收集該甲烷，氣體由______端通入（填“a”或“b”）

（6）在實驗室里制取氧氣，既可采用分解過氧化氫的方法，也可采用分解氯酸鉀的方法。上述兩種方法的主要共同點有___________。

①采用MnO2均可改變其反應速率 ②反應都不需加熱

③都利用含氧物質的分解來達到目的 ④兩種方法所需儀器相同。

A ①③ B ③ ④ C ①② D ②④

（7）某同學在學習了MnO2對H2O2的分解的催化作用之后，對催化劑產生了濃厚的興趣。于是，他設計下表所示實驗，探究金屬銅對H2O2分解速率的影響。

操 作	裝 置	現 象
1．取一個銅絲網，卷成筒形，固定在鐵絲上。
2．分別向①和②中注入15mL、30%的H2O2溶液，并放入盛有熱水的③中。		約1min后可觀察到①和②中都有少量氣泡產生。
3．把銅絲網插入①中。		①中有大量氣泡產生，5min后不再有氣泡產生；此時②中仍然不斷有少量氣泡產生。

回答下列問題：

（a）儀器②在實驗中的目的是_____________

（b）能否可以得出銅可以加快H2O2分解的速率_______（填“是”或“否”）理由是_______。

（c）如果用上述實驗探究銅是不是H2O2分解的催化劑，需要對上述實驗方案進行補充，其中必要的是_____。

A 稱量實驗前銅絲網的質量并將實驗后的銅絲網干燥稱重

B 向儀器②中加入二氧化錳

C 將實驗后的銅絲網插入AgNO3溶液中（已知銅可以和AgNO3溶液反應生成銀白色固體）

D 將鐵絲換成銅絲

E 將過氧化氫溶液稀釋

（d）該同學查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是___________。

A MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑

B 同一個化學反應可以有多種催化劑

C 催化劑只能加快化學反應的速率

D 用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物

Answer 1

【答案】AD或AF K2MnO4或MnO2加熱條件下產生氧氣 BC H2O2H2O+O2 分解反應 在其他條件相同時,在一定范圍內增加MnO2的量,可以加快過氧化氫分解的速率 防止生成的氧氣從長頸漏斗中逸出 控制反應的速率 檢查裝置氣密性或測定生成氣體的體積 A 甲烷密度小于空氣、不易溶于水 a A 對比（對照） 否 鐵絲也有可能加快H2O2的分解（或鐵絲也有可能起催化作用） ACD B

【解析】

（1）高錳酸鉀制取氧氣，需要加熱，發生裝置可選A；氧氣密度大于空氣，不易溶于水，可用向上排空氣發和排水法收集，收集裝置可選用D或F；故填：AD或AF；

（2）取一定量的高錳酸鉀固體，充分加熱，發現實際產氧率遠高于上述數值，則可能的原因有：K2MnO4或MnO2在加熱的條件分解產生氧氣；故填：K2MnO4或MnO2在加熱的條件分解產生氧氣；

（3）A．要先檢查裝置的氣密性，再裝藥品，故錯誤；
B．防止收集到的氣體不純，等導管口有連續氣泡均勻冒出時，開始收集氧氣，故正確；
C．集氣瓶中氧氣收集滿后，先用玻璃片蓋住集氣瓶口，再將其移出水面，故正確；
D．為了防止水槽中水沿導管進入試管使試管炸裂，要先把導管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，故錯誤；

故選：BC。

（4）①雙氧水的二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的符號表達式為：H2O2H2O+O2；該反應符合分解反應一變多的特征，屬于分解反應；
②通過題干和表格中提供的信息可知，其他條件相同時，在一定范圍內增加二氧化錳的質量，可以加快過氧化氫分解的速率。

③若上述實驗選用B做發生裝置，也可以制取氧氣則長頸漏斗下端管口必須浸沒在液體中，原因是防止生成的氧氣從長頸漏斗中逸出。若選用C做發生裝置，優點是控制反應的速率。

④在實驗中也可以將注射器連接到裝置B的導管口處，用來檢查裝置氣密性或測定生成氣體的體積。

故填：①H2O2H2O+O2；分解反應；
②其他條件相同時，在一定范圍內增加二氧化錳的質量，可以加快過氧化氫分解的速率。

③防止生成的氧氣從長頸漏斗中逸出；控制反應的速率。

④檢查裝置氣密性或測定生成氣體的體積。

（5）實驗室用加熱無水醋酸鈉與堿石灰的固體混合物制得甲烷，制取甲烷的發生裝置應選用A裝置；根據收集甲烷的裝置為D、E可知，甲烷密度小于空氣、不易溶于水；甲烷密度比水小，若用如圖裝置收集該甲烷，氣體由a端通入。

故填：A；甲烷密度小于空氣、不易溶于水；a。

（6）氯酸鉀制取氧氣的反應原理是：氯酸鉀氯化鉀+氧氣，常用“固體加熱”的裝置，過氧化氫制取氧氣的反應原理是：過氧化氫水+氧氣，常用“固液常溫型”的裝置，可知兩個反應均可用二氧化錳作催化劑，氯酸鉀需加熱，要用到酒精燈，而過氧化氫不需要，所以所需儀器不同，氯酸鉀的化學式是KClO3，過氧化氫的化學式是H2O2，二者均是含氧化合物。
故答案選：A。

（7）（a）儀器①和儀器②加入的過氧化氫的濃度相同，但是儀器②中沒有加入銅網，所以儀器②所起的作用是對比（對照）作用
（b）由于把銅絲網固定在鐵絲上，所以雖然看到反應速率明顯加快，但是不能確定是鐵絲還是銅網影響了反應速率
（c）根據催化劑的定義可以知道，催化劑在反應前后質量和化學性質不變，同時還要排除鐵絲的對實驗現象的干擾
故答案為：（a）對比（對照）；（b）否，鐵絲也有可能加快H2O2的分解（或鐵絲也有可能起催化作用）；（c）ACD。

（8）A．MnO2不只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應的催化劑，故A錯誤；
B．根據題目的信息可知同一個化學反應可以有多種催化劑，故B正確；
C．催化劑不只是加快化學反應的速率，還能減慢化學反應的速率，故C錯誤；
D．用作催化劑的物質可能是其它反應的反應物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物，故D錯誤；

故選：B．