Question

歸納與演繹是重要的科學方法，也是常用的化學學習方法．
（1）我們已經學習過實驗室制取O₂、CO₂、H₂（Zn和稀硫酸反應）三種氣體的反應原理、制取與收集方法．請你歸納出實驗室制取氣體反應的共同點

 

（填序號）
①需要加熱 ②使用催化劑 ③沒有氣體參加反應 ④原料為純凈物 ⑤只生成一種氣體
（2）下列是實驗室常用的儀器

寫出儀器名稱：a是

 

，c是

 

；寫出d的一種用途

 

．
（3）化學上可以通過多種反應制得NH₃（極易溶于水，密度比空氣小），例如
①2NH₄Cl（固）+Ca（OH）₂（固）

△   .

 CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
②NH₄HCO₃（固）

△   .

 NH₃↑+CO₂↑+H₂O
③CaO（固）+NH₃．H₂O（濃）═NH₃↑+Ca（OH）₂
我將選擇反應

 

（只寫一個，填序號）作為實驗室制取氨氣的反應原理．我需要用上面儀器中的

 

（填序號）來裝配氨氣發生裝置（連接裝置已經省略），我采用的收集方法是

 

．我選擇的發生裝置還可以用來制取

 

氣體．
（4）某研究小組對用雙氧水分解生成水和氧氣的實驗條件進行探究，完成了以下實驗：
①往盛有5ml 5%H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復燃．
②往盛有5ml w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復燃．
③往盛有5ml w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復燃．
④經檢驗，②③中反應后試管中仍分別含有a gMnO₂和 ag Fe₂O₃

問題一：請你寫出用雙氧水和二氧化錳制氧氣的化學反應方程式   問題二：MnO2和 Fe2O3在上述反應中的作用是   ． 實驗②④中的H2O2的濃度（w%）以   為宜．

問題三：從左表中能得到哪些結論？（寫出一條結論）

研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行探究．下表選取了部分實驗數據：用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需要的時間

濃度 時間（min） 條件	30%H2O2	15%H2O2	5%H2O2
ag MnO2	0.2	0.8	2.0
ag Fe2O3	0.7	9.0	16.0

Answer 1

分析：（1）根據實驗室制取O₂、CO₂、H₂（Zn和稀硫酸反應）三種氣體的反應原理、制取與收集方法來分析共性；
（2）根據常見儀器及儀器的名稱、儀器的用途來分析解答；
（3）根據不同反應原理來選擇不同的反應裝置，利用氣體的性質來選擇收集方法，并利用不同氣體的反應原理的相似之處來選擇同一裝置；
（4）問題一、根據反應物和反應規律書寫化學方程式；
問題二、從對比實驗的結果分析回答；
問題三、從反應速度和溶液中溶質的質量分數的不同分析．

解答：解：（1）因制取三種氣體時可以不用加熱，可以不使用催化劑，在制取二氧化碳和氫氣時反應物有混合物，且制取氣體要保證氣體純凈，則應沒有氣體參加反應，還應只生成一種氣體才可以，故答案為：③⑤；
（2）由圖可知a是鐵架臺，c是集氣瓶，d是燒杯可以用來溶解固體或在燒杯中稀釋液體等，故答案為：鐵架臺；集氣瓶；溶解固體；
（3）因②中生成兩種氣體，則不可用來制取氨氣，若選擇①，則是固體加熱裝置，需選擇儀器abf，若選擇③，則是固液反應裝置，需選擇儀器bh，又氨氣的密度比空氣的小，氨氣能溶于水，則可采用向下排空氣法收集，由反應原理，若為固體加熱裝置還可以用來制取氧氣，若為固液反應裝置，可以用來制取二氧化碳或氫氣等，故答案為：①或③；abf或bh；向下排空氣法；O₂或CO₂、H₂；
（4）問題一：因雙氧水和二氧化錳制氧氣時生成水和氧氣，則發生反應的化學反應方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑（或用Fe₂O₃做催化劑）；
問題二：根據反應能生成氧氣判斷，MnO₂和 Fe₂O₃在上述反應中質量不變，則其作用是催化作用；為了實驗目的準確性，反應過快不利用氣體的收集，則實驗②③中的H₂O₂的濃度（w%）以 5%為宜，故答案為：催化作用；5%；
問題三：由比較二氧化錳和氧化鐵的催化作用，可得出在相同條件下，MnO₂的催化效果好；，比較不同質量分數發生過氧化氫溶液生成氫氣的速率，可得出H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速度越快，答：在相同條件下，MnO₂的催化效果比 Fe₂O₃好；在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速度越快．

點評：本題考查的知識點較多，學生應學會對實驗進行歸納與比較，能根據實驗中的數據和信息，正確的分析問題，解決問題，從而得出準確答案．