Question

9．通過化學學習，應該知道有多種途徑可以制取氧氣．如：
A．電解水B．分離液態空氣  C．加熱高錳酸鉀D．分解過氧化氫
（1）若用圖裝置加熱氯酸鉀制取氧氣：
①指出儀器的名稱：A試管，B集氣瓶；
②實驗結束，正確的實驗操作步驟是：
先撤導管，后熄滅酒精燈；理由是防止水槽中的水倒流，炸裂試管
反應的文字表達式為氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化猛}$氯化鉀+氧氣．
③實驗室用氯酸鉀制O₂，操作有：①點燃酒精燈，加熱；②檢查裝置氣密性；③向試管中裝入藥品；④收集氣體；⑤實驗完畢后，將導氣管從水槽中取出；⑥熄滅酒精燈；⑦將試管固定在鐵架臺上．正確順序是②③⑦①④⑤⑥
③圖是實驗室制備、收集、驗滿、驗證性質的操作，其中正確的是：A

（2）若分解過氧化氫制取氧氣，供選用的裝置如下：

①要得到平穩的氧氣流，應選用的發生裝置是B（選填“A”或“B”）
②用D收集氧氣，當氣泡連續均勻，冒出時，再開始收集；該收集方法叫排水法；
③用過氧化氫制氧氣的文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化猛}{→}$水+氧氣．
（3）以下是某研究小組探究影響反應速率部分因素的相關實驗數據．

實驗 序號	過氧化氫 溶液濃度/%	過氧化氫 溶液體積/mL	溫度/℃	二氧化錳 的用量/g	收集氧氣 的體積/mL	反應所需 的時間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	/	2	49.21
④	30	5	55	/	2	10.76

①通過實驗①和②對比可知，化學反應速率與反應物的濃度有關；從實驗③和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系是溫度越高，反應速率越快；
②用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了增加反應速率，可加適量的催化劑，產生氧氣的總質量不變（選填“減小”或“不變”或“增大”）．

Answer 1

分析 （1）①根據實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
②根據排水法收集的正確操作，防止水槽中的水倒流，炸裂試管，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣進行分析；
③根據實驗室制取氧氣的正確步驟進行分析；
④A、根據用高錳酸鉀制取氧氣，試管口加一小團棉花進行分析；
B、根據收集氣體的導管，要深入集氣瓶底部，盡可能的排出原有空氣進行分析；
C、根據驗滿氧氣，帶火星的木條伸到集氣瓶口進行分析；
D、根據驗證氧氣的性質，做細鐵絲燃燒的實驗時，反應劇烈，故應在集氣瓶底部裝少量水或沙進行分析；
（2）①根據注射器可以控制液體的滴加速度進行分析；
②根據排水法收集氧氣的正確時刻進行分析；
③根據過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進行分析；
（3）①②是過氧化氫濃度不同而其他條件相同，這種設計是驗證反應物濃度對反應速度的影響；
根據催化劑只會改變反應速率，不會影響生成氧氣的質量進行分析．

解答 解：（1）①通過分析題中所指儀器的作用可知，A是試管，B是集氣瓶；
②排水法收集氧氣時，實驗結束先撤導管，后熄滅酒精燈，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化猛}$氯化鉀+氧氣；
③實驗室制取氧氣時，先檢驗裝置的氣密性，然后裝藥，固定裝置，加熱制取/收集氧氣，實驗結束先撤導管，后熄滅酒精燈，所以正確的操作順序：②③⑦①④⑤⑥；
④A、用高錳酸鉀制取氧氣，試管口加一小團棉花，故A正確；
B、收集氣體的導管，要深入集氣瓶底部，盡可能的排出原有空氣，故B錯誤；
C、驗滿氧氣，帶火星的木條伸到集氣瓶口，故C錯誤；
D、驗證氧氣的性質，做細鐵絲燃燒的實驗時，反應劇烈，故應在集氣瓶底部裝少量水或沙，故D錯誤；
故選：A；
（2）①注射器可以控制液體的滴加速度，所以要得到平穩的氧氣流，應選用的發生裝置是B；
②用排水法收集氧氣，當氣泡連續均勻冒出時開始收集；
③過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化猛}{→}$水+氧氣；
（3）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應時各種量均相同，可知這一過程是考查反應物的濃度與反應速度的關系；③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學反應速度的探究；
催化劑只會改變反應速率，不會影響生成氧氣的質量，所以生成氧氣總質量不變．
故答案為：（1）試管，集氣瓶；
②撤導管，熄滅酒精燈，氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化猛}$氯化鉀+氧氣；
③②③⑦①④⑤⑥；
④A；
（2）①B；
②連續均勻，排水法；
③過氧化氫$\stackrel{二氧化猛}{→}$水+氧氣；
（3）①反應物的濃度，溫度越高，反應速率越快；
②不變．

點評 本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．