Question

實驗室制取氧氣，可供選擇的實驗裝置如圖所示．

（1）若用高錳酸鉀加熱制取氧氣，可選用A裝置，其中的玻璃儀器有

試管（或酒精燈）

（填一種），反應的化學方程式是

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
（2）若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，應選擇的氣體發生裝置是

B

（填裝置序號），在加試劑之前的操作是

檢查裝置的氣密性

．
（3）若收集一瓶氧氣，供鐵在氧氣中燃燒的實驗使用，最好選用氣體的收集裝置中的

E

（填裝置序號），理由是

該實驗要預先在集氣瓶底部留一些水（或收集的氧氣較純）

．
（4）小郭發現，氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產生氧氣．
【提出問題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？
【設計實驗】小郭以生成等體積的氧氣為標準，設計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）． 

實驗序號	KClO3質量	其他物質質量	待測數據
Ⅰ	1.2g
Ⅱ	x	CuO   0.5g
Ⅲ	1.2g	MnO2  0.5g

①Ⅱ中x的值應為

1.2g

．
②上述實驗應測量的“待測數據”是

生成等體積的氧氣所需時間

．

Answer 1

分析：（1）據裝置圖及儀器特點回答，并據加熱高錳酸鉀制取氧氣的反應原理書寫方程式；
（2）據反應物狀態和反應條件選擇發生裝置，加試劑之前應檢查裝置的氣密性；
（3）鐵絲燃燒實驗要在集氣瓶底部放一些水或沙子，防止燃燒后的高溫熔融物濺落炸裂瓶底，實驗要成功，氧氣須純凈，據此分析解答；
（4）據對照試驗只有一個變量，這個變量為催化劑的種類不同設計對照試驗；要比較物質的催化效果，根據題意：以生成等體積的氧氣為標準，則待測數據為生成等體積氧氣所需時間，需時間少的則催化效果好．

解答：解：（1）圖A中屬于玻璃儀器的是試管和酒精燈，加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，不需加熱，屬于固液常溫型，故選發生裝置B，試劑之前應檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（3）鐵絲燃燒實驗要在集氣瓶底部放一些水或沙子，防止燃燒后的高溫熔融物濺落炸裂瓶底，且實驗要成功，氧氣須純凈，所以最好用排水法收集氧氣；
（4）本題的實驗目的是：氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？所以取用的氯酸鉀的質量應相等，要比較物質的催化效果，根據題意：以生成等體積的氧氣為標準，則待測數據為生成等體積氧氣所需時間，需時間少的則催化效果好；
故答案為：（1）試管（或酒精燈）；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）B；檢查裝置的氣密性；
（3）E；該實驗要預先在集氣瓶底部留一些水（或收集的氧氣較純）；
（4）1.2g；生成等體積的氧氣所需時間．

點評：本題有一定的思維深度，注重了對知識的運用的考查，掌握相關知識才能在細心分析題意的基礎上靈活解答．