Question

對氧氣的探究

（1）標號儀器的名稱為：①______，②______．
（2）實驗室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，反應的化學方程式為______．在甲、乙兩套發生裝置中，你選擇的是______，另一套裝置的錯誤是______，容易導致的后果是______．
（3）收集氧氣時，可以根據氧氣的______和______選擇不同的收集方法．要收集一瓶較純凈的氧氣，最好選擇上圖中的______裝置．
（4）如果用B裝置進行收集，需要驗滿，方法是：將帶火星的木條伸到______，木條復燃，證明氧氣已集滿．某同學在錐形瓶內出現大量氣泡時，用B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，都未覓木條復燃，其原因可能是______．
（5）某研究小組對用H₂O₂分解的實驗條件進行探究．他們進行以下試驗：
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中反應的試管中管中仍然有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究．下表選取了部分實驗數據．用足量等體積H₂0₂溶液制取相同體積0₂所需的時間

時間 （min）　 濃度 條件	30%H2O2	15%H2O2	5%H2O2
加入agMnO2	0.2	0.8	2.0
加入agFe2O3	7.0	9.0	16.0

問題：（1）Mn0₂、Fe₂0₃在上述反應中的作用是______
問題：（2）實驗②、③中H₂0₂的濃度（w%）以______為宜．
問題：（3）從上表中能得出哪些結論？______．

Answer 1

解：（1）由圖中所指①指的是長頸漏斗，②指的是水槽，故答案為：長頸漏斗；水槽；
（2）因過氧化氫分解生成水和氧氣，在甲和乙裝置中，甲裝置中的長頸漏斗的下端沒有伸到液面以下，則生成的氧氣可能會從長頸漏斗逸出，導致收集不到氧氣，則選擇乙裝置可以生成氣體并能收集到氣體，故答案為：2H₂O₂2H₂O+0₂↑；乙；長頸漏斗的下端未伸到液面以下；生成的氣體從長頸漏斗逸出，而收集不到氣體；
（3）因氧氣不溶于水，可采用排水法收集，又氧氣的密度比空氣的大，則可采用向上排空氣法收集，排空氣法往往空氣排不干凈而導致氧氣不純，則一般采用排水法可收集到較純凈的氧氣，即選擇C裝置可收集純凈的氧氣，故答案為：氧氣不溶于水；氧氣的密度比空氣大；C；
（4）因氧氣具有助燃性，則將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃則收集滿，若過一段時間后用帶火星的木條伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未覓木條復燃，則可能使裝置漏氣，集氣瓶中沒有收集到氧氣，所以都不能看到木條復燃，故答案為：集氣瓶口；裝置漏氣，在集氣瓶中未收集到氧氣；
（5）因二氧化錳和氧化鐵的質量在反應前后都沒有變化，比較實驗①②③可知加快了反應的進行，則它們的作用是催化作用，選擇同一種催化劑時，30%濃度的過氧化氫反應用時最少，但是不便于收集，所以選用5%的．在同種濃度時，選擇二氧化錳作催化劑用時間少，故答案為：催化作用；5%；過氧化氫來制取氧氣可選擇5%的溶液并使用二氧化錳作催化劑．
分析：（1）根據常見的儀器和儀器的名稱來回答圖中儀器的名稱；
（2）根據反應物和生成物來書寫化學方程式，比較甲和乙裝置后根據氧氣能否收集到來分析解答；
（3）根據氧氣的溶解性和密度來分析收集方法，兩種方法比較來選擇收集純凈氧氣的方法；
（4）根據氧氣的助燃性來驗滿，利用收集到的氧氣的量少來分析不能使木條復燃的原因；
（5）根據二氧化錳和氧化鐵的質量不變化來分析在反應中的作用，根據表格中的數據來選擇合適的濃度，通過對比的方法得出選擇合適的催化劑和合適的濃度來解答．
點評：本題較復雜，考查學生對氧氣制取的實驗的掌握，學生應熟悉實驗裝置、物質的性質，能根據實驗中的數據來分析問題、解決問題．