某化学兴趣小组利用下列装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究。
（1）甲同学要用KMnO4固体来制取O2，应选用上图中的 装置(填编号)，该反应的化学方程式是 。从实验操作程序看，首先要 ，再装入药品进行实验。
（2）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是 (填序号)
A．产生的CO2直接使石蕊试液变红
B．产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
（3）B装置中长颈漏斗虽可随时添加液体，但无法控制反应速率。可选择C组中 (填序号)来取代B装置中的长颈漏斗，以达到控制反应速率的目的。
针对利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验，请结合如图1所示的常用的仪器和装置。回答有关问题：
（1）配制溶液：若配制60g溶质质量分数为5%的双氧水溶液，需要30%的双氧水溶液 g。在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用 （填仪器名称）加水至所需刻度。
（2）贴标签：将配制好的溶液装入试剂瓶中，请在如图2所示的标签内填入试剂瓶所贴标签的内容。
（3）根据反应原理选仪器：用双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应的化学方程式是 。其发生装置和收集装置可选择上图中的 （填序号）组合。
（4）实验步骤：
①检查氧气发生装置的 。
②装药品：先往容器中装入固体粉末，再装入液体试剂。
③收集气体，并用带火星的木条来验满。验满的方法是利用氧气具有 的性质。
④回收处理二氧化锰：把氧气发生装置容器内的残留物经 （写操作名称）洗涤、干燥回收二氧化锰。
小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如下图所示。
（1）甲同学用双氧水制取氧气，发生反应的化学方程式是 ，选择的收集装置是D或 ，用 检验D收集满氧气。
（2）乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰的作用是 ，应选择的发生装置是 。该同学发现产生的气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是 。
a．反应中氧气的物理性质发生了变化
b．此时得到的气体一定是混合物
c．只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关
d．可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质。
（3）丙同学研究了木条复燃与氧气体积分数的关系，发现不纯的氧气也能使带火星的木条复燃。右图F是他其中一次实验的装置，集气瓶中有约占总体积40％水，氧气从 导管口进入，排尽集气瓶中的水，收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是 。
（4）如图装置也可制取二氧化碳气体，制取二氧化碳的化学方程式为 。G装置的优点是可随时控制反应的发生和停止。若打开弹簧夹，固体与液体接触，反便能发生，请简述使G装置中反应停止的操作 。
实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体（如图）。
将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分，
甲、乙两位同学进行了探究。
【猜想1】甲同学认为无色气体是氧气，其理由是（用化学方程式表示）：
。
乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气，需要进一步进行实验，请你设计实验进行验证无色气体是氧气。
| 实 验 步 骤 |
实 验 现 象 |
实 验 结 论 |
| |
|
无色气体是氧气。 |
如果实验验证了无色气体是氧气，那么黑色粉末在反应中起 作用。
【猜想2】乙同学认为无色气体不一定是氧气，可能是其他气体，其理由是（用化学方程式表示） 。
乙同学按自己的设想进行实验：取一定量的黑色粉末于试管中，加入过量的无色液体，当反应结束后，发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分，请你设计实验进行验证：
| 实 验 步 骤 |
实 验 现 象 |
实 验 结 论 |
| |
|
|
| 1．将试管中的物质过滤、洗涤、干燥。 2．点燃黑色粉末，在火焰上方罩一个涂有 的小烧杯。 |
|
试管中剩余的黑色粉末可能是 。 |
针对利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验，请结合下图所示常用仪器和装置，回答有关问题：
（1）配制溶液：若配制60g溶质质量分数为5%的双氧水溶液，需要30%的双氧水溶液 g，需要加入水的体积为 mL。在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用 （填仪器名称）加水至所需刻度。
（2）贴标签：将配制好的溶液装入试剂瓶中，请在如图所示的标签内填入试剂瓶所贴标签的内容。
（3）选仪器：用双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应的化学方程式是 ，其发生装置和收集装置可选择上图中的 （填序号）组合，从所选的装置组合中选择一种仪器，写出它的名称 ，简要说出它的用途 。
（4）实验步骤：
①检查氧气发生装置的 。
②先往容器中装入固体粉末，具体的操作方法是 ，再装入液体试剂。
③收集气体，并用带火星的木条来验满。验满的方法是利用氧气具有 的性质。
（5）回收处理：把氧气发生装置容器内的残留物经 （写操作名称）、洗涤、干燥回收二氧化锰。
小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
| 实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
| 取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中，化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。
【实验记录 】
| 实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
| ① |
检查装置的气密性 |
|
装置的气密性良好 |
| ② |
加入药品，瓶装满水，将装置连接固定 |
|
|
| ③ |
打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计） |
| ④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧，产生大量白烟 |
|
| ⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温，操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中，操作I是 。现象I是 。
上述反应化学表达式是 。
【数据记录】
| 实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算，小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
（1）这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
下面是对铁的锈蚀条件的探究。因通常实验中铁生锈所需要时间较长，某实验小组设计了如图所示的改进实验。
(1)检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的旋塞，将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置，说明气密性良好的现象是___________________。
(2)反应开始后，甲装置中的反应现象：_______________________，MnO2的作用：__________________。
(3)4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与____________有关；B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是________________________。
学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢（H2O2）分解的催化剂后，想再探究其他一些物质如Al2O3是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。
【提出问题】Al2O3是否可以作过氧化氢分解的催化剂呢？
【作出猜想】Al2O3可能可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
| |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 实验一 |
|
有少量气泡 木条不复燃 |
常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 |
| 实验二 |
在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量 Al2O3，然后将带火星的木条伸入试管中 |
产生大量的气泡 木条复燃 |
|
【得出结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂．
【反思提高】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验三：
实验三：【实验目的】探究
【实验步骤】①准确称量Al2O3（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥，称量；④对比反应前后Al2O3的质量。
【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变，则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂。
【提出新的问题】但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究 。通过补充实验，证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，请你写出实验二中的化学反应方程式 。
以下是实验室制取气体常用的化学仪器，请回答下列问题．
（1）写出指定仪器的名称：① _________ ，② _________ ；
（2）实验室制取二氧化碳时，应选用的仪器是 _________ （填字母），有关反应的化学方程式是 _________ ；某同学将燃着的小木条放在集气瓶口，始终未看到小木条熄灭，出现这种情况的原因可能是 _________ （写出一条）；
（3）实验室用以上提供的仪器制取氧气，反应的化学方程式是 _________ ．
（一）请结合下列实验常用装置，回答有关问题．
（1）写出标号仪器的名称a
（2）如若用氯酸钾固体加热制取氧气，发生装置应选用____________（选填装置序号）。
（3）实验室用过氧化氢制较纯净的氧气，制取气体时，组装好仪器后，应先____________，再添加药品；收集氧气时，应选用的收集装置是 (填字母)，反应的文字表达式是 ；若选择装置H收集氧气(H中原来是空气且正放)，则气体从_______管（选填“c”或“d”）进入；
（4） 图中D装置比B装置多用一支小试管，D装置的优点有
①可控制反应的开始和结束 ②节约药品 ③可形成液封防止漏气
（二）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的装置图，请结合图示回答有关问题．
（1）根据下表提供的实验数据，完成下表．
| 硬质玻璃管中 空气的体积 |
反应前注射器中 空气体积 |
反应后注射器中 气体体积 |
实验测得空气中 氧气的体积分数 |
| 25mL |
15mL |
9mL |
|
（2）不断推拉注射器的目的是
（3）若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有哪些？（列举一条）
（4）反应结束后要将气球内的气体挤出，否则测得的结果 （填偏大、偏小或不变）
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验．
【提出问题】①氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计并完成实验】
Ⅰ．将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ．将x g氯酸钾与1.0g氯化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中x的值应为 ，将实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明 ，将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到1.0g黑色粉末，再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同，此步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后 和 都不变．
【结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂，请写出实验Ⅲ中的化学反应文字表达式
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比是为了证明
【提出问题】②双氧水分解速度还和什么因素有关
【设计并完成实验】
| |
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生产生O2体积 |
| Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
| Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
| Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
本实验中，测量O2体积的装置是 （填编号）
【结论】在相同条件下，双氧水的浓度越大，双氧水分解得越 。
学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ. CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后_________ _____________________。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（1）填写下表：
| 步骤③现象 |
步骤⑥结果 |
步骤⑦现象 |
结论 |
| ___ _____带火星的木条复燃 |
____ _____ |
溶液中有气泡放出 _____ _______ |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立 |
（2）步骤①的目的________ ____________。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁甲台（带铁圈）、漏斗、烧杯、_____ ____。
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为___________________。
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是______________
_____ __________________（写一种）。
小雨阅读课外资料得知：氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物质作催化剂．于是，他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好？影响氯酸钾分解速率的因素有哪些呢？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列几组实验．
| 序号 |
KClO3的质量 |
其他物质的质量 |
温度 |
氧气的体积 |
反应所需时间 |
| ① |
2.0g |
|
330℃ |
100mL |
t1 |
| ② |
2.0g |
CuO 0.5g |
330℃ |
100mL |
t2 |
| ③ |
2.0g |
MnO2 0.5g |
330℃ |
100mL |
t3 |
| ④ |
2.0g |
MnO2 _________ g |
380℃ |
100mL |
t4 |
（1）若t1 _________ t2（填“＞”、“=”、“＜”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后，氧化铜的 _________ 和 _________ 不变．
（2）你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 _________ ．
（3）实验④中MnO2的质量为 _________ g，若t3＞t4，则化学反应快慢与温度的关系是 _________ ．
（4）写出实验④所涉及的化学方程式 _________ ．
过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解,分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度,请根据下图回答以下问题:
(1)分液漏斗中应放入的物质是____ ___,锥形瓶中应放入的物质是___
(2)写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式： ； 要收集一瓶纯净的氧气,应选择装置 (填字母)；
(3)某同学观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用B装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中和瓶底，都末见木条复燃。其原因可能是_______ ________ __
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