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_______ ________ __
小明参观某养鱼池时，好奇地发现农民向养鱼池撒一种叫做过氧化钙的淡黄色
固体，用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙制取氧气。
【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气？
【查阅材料】部分内容如下：过氧化钙（CaO2）室温下稳定，在300℃时分解生成氧气，可做增氧剂、杀菌剂等。
【猜想与验证】
小明依据上述材料，提出猜想Ⅰ： ，然后进行以下实验：
| 实验装置 |
实验主要过程 |
 |
检验装置气密性。 加入过氧化钙于试管中，加热，导管口有大量气泡冒出。 收集满一瓶气体。 ④ 停止加热。熄灭酒精灯前，应___________________。 ⑤ 检验气体。方法是______________________。 |
（2）小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。
猜想Ⅱ：过氧化钙与水反应可制取氧气
 |
检验装置气密性。 ② 加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几 乎收集不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶只收集到极少量 气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 |
【实验结论】不能用过氧化钙与水反应制取氧气。
【分析与反思】
①虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是________________________。
②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？你的合理建议：
_________________________。
以上建议是否可行，还需进一步通过实验验证。
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 _________ ．
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？
【查阅资料】研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：
实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的金属氧化物是 。
【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氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】Ⅲ中X的值应为 ，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，这些步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后 和 都不变。
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中的化学反应的符号表达式为 。
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是 。
【提出问题】②MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响？
【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”，实验中为3%H2O2溶液，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。）
【讨论交流】（1）图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出 。
（2）当用“3%H2O2溶液8毫升与不同质量的MnO2混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当MnO2的用量增加到0.08克时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若MnO2的质量有4克（一药匙），就能使下图 （填字母）烧杯中所装的3%H2O2溶液，其分解速度最接近实验要求。
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________________________。
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。
根据下列实验装置图填空
（2）实验室用KMnO4制取较纯净的O2，应选用的发生装置为 （填字母序号，下同），收集装置为 ，取用KMnO4药品时，应选用仪器 把药品小心地送至试管底部，写出该反应的化学方程式 。
（3）组装发生装置D时，下列仪器用品的组装正确顺序是：铁架台 → 木块 → → 。
①试管 ②酒精灯 （填写序号，此小题共1分）
（4）注射器C可用于检查装置E的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至 处。
②将注射器C连接到装置E的导管口处，向前推进注射器活塞，若看见（填字母） 时，则说明E装置气密性良好。
A．长颈漏斗口有气泡冒出 B．锥形瓶中液面上升 C．长颈漏斗中液面上升，并形成稳定水柱
（5）常温下，硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，密度大于空气，实验室通常在常温下用硫化亚铁固体（FeS）和稀硫酸反应制得，同时生成硫酸亚铁，则从上面装置中选择的发生和收集装置组合为_______，化学反应方程式 。
（6）在实验室中，I装置被称做“万能瓶”，具有多种用途，仔细观察装置的特点回答下列问题： 
①实验室收集气体若用I装置替代G装置，
则气体应从 口进入（填a或b）。
②从J、K装置中任选一个，阐述该装置的
用途： 。
（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）
(11分)实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验．请回答：
（1）指出编号仪器的名称：① ，② ．
（2）以上A装置有一处明显的错误，请加以改正 ．利用改正后的装置继续完成后面的实验．
（3）欲使用高锰酸钾制取氧气，应选择的A装置，反应原理用文字表达式表示为 ；为防止高锰酸钾粉末进入导管，应采取的措施是 ．
（4）将CO2和CO的混合气体通过F装置（液体药品均足量），实验开始时关闭活塞b，打开活塞a，广口瓶中观察到的现象石灰水_________，此时从导管c逸出的气体主要是一氧化碳．一段时间后，再关闭活塞a，打开活塞b，将分液漏斗中的稀盐酸滴入广口瓶中，此时逸出的气体主要是 ，反应原理用文字表达式表示为 ，欲收集该气体，应选择的装置是 （填字母）．
（5）为了证明人体新陈代谢过程中有CO2气体产生，某校兴趣小组的学生设计了如图所示实验装置进行实验（实验室只用嘴吸气和呼气）．
请回答：
①图中瓶Ⅱ的作用是 ．
②实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果．猛吸时会使装置Ⅰ中的溶液进入口腔，猛呼时会使装置Ⅱ ．
（共20分）工业上常用分离液态空气法制取氧气，实验室常用物质分解的方法制氧气。某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。
（1）工业制氧气是 （填“物理”或“化学”）变化，仪器a的名称是： 。
（2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的符号表达为： 。反应类型为（ ）收集氧气还可选用的装置是 。
（3）若用装置B制氧气，反应通常很剧烈，据此提出实验安全注意事项是
A．更换部分仪器，控制液体的加入速度
B．用体积小的广口瓶
C．加热反应物
D．减小过氧化氢浓度
（4）氨气极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，应选用上图 作发生装置，收集氨气最好用上图 装置。
（5）乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2．实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的MnO2分解放出O2；
猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2；
猜想Ⅲ：反应生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜测 错误；第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是 。
（6）丙同学阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：。
【提出问题】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？
【设计实验】丙同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。
(Ⅰ)上述实验应测量的“待测数据”是 。
(Ⅱ)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(Ⅲ)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若测量得到0.5g氧化铜（ CuO ）粉末，再将黑色粉末放入试管中， 。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为丙同学设计实验③和实验②对比的目的是 。
常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
（2）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】
| 常见铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
| 颜色、状态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
| 能否被磁铁吸引 |
否 |
否 |
能 |
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是_____________
【实验探究】
| 实验操作 |
实验现象及结论 |
| |
|
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为_________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是___________________________。
某同学阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】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？
【设计实验】他以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。
| 实验序号 |
KClO3质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
| ① |
1.2g |
/ |
|
| ② |
1.2g |
CuO 0.5g |
|
| ③ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
|
（1）上述实验应测量的“待测数据”是 。
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中， 。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。
人教版新化学教材关于“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究】
| 实验步骤 |
实验现象 |
| Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁( Fe2O3)粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 |
A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象。 |
| Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象。 |
试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。 |
| Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 |
 |
| Ⅳ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末．向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 |
 |
【实验结论】
（1）A中产生的气体是 。
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁(Fe2O3)的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。
（3）写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式 。
【实验评价】
（1）设计实验Ⅳ的目的是 。
（2）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。
【实验拓展】
查阅资料得知：CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A．MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
(5分) 以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃；)
| 序号 |
过氧化氢% |
过氧化氢g |
温度/℃ |
二氧化锰/g |
氧气/ml |
反应时间/s |
| ① |
5 |
12 |
20 |
0．2 |
125 |
11 |
| ② |
30 |
12 |
20 |
0．2 |
125 |
2 |
| ③ |
30 |
12 |
40 |
/ |
125 |
148 |
| ④ |
30 |
12 |
90 |
/ |
125 |
82 |
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关；
（2）通过实验 和 对比可知，化学反应快慢与温度的关系是 。
（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。
[注：本题以下为加分部分，回答正确得4分，总分不超过60分。只要求提出一种影响过氧化氢生成氧气的快慢的因素以及相关假设(1分)和实验方案(3分)]
（4）过氧化氢生成氧气的快慢还有与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究．
【假设】
【实验方案】
粤公网安备 44130202000953号