Question

【題目】某化學興趣小組成員利用下列實驗裝置來探究O2氣體的制取。

（1）A、B、C、D四套發生裝置都可用于實驗室制取O2氣體。

①儀器a的名稱是_____。

②實驗室用氯酸鉀和二氧化錳來制取O2的符號表達式_____。若用E裝置收集氧氣，驗滿的方法是_____。若用H裝置裝滿水收集氧氣，氣體應從導管_____（填：“b”或“c”）端進入。

③利用B裝置制取O2時，反應未停止前關閉止水夾，可觀察到的現象是_____。

④與A裝置相比，利用C裝置制取O2的優點是_____。

⑤實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體的方法制取甲烷（CH4）氣體，已知甲烷難溶于水，比空氣的密度小，要制備和收集更純凈的甲烷氣體應選擇的實驗裝置組合為_____。（在A~G中選擇）

（2）經查閱資料得知，氧化銅也可以作為過氧化氫分解的催化劑。小紅同學用MnO2、CuO兩種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球探究分解過氧化氫溶液制取氧氣的適宜催化劑。

實驗操作：取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用圖I裝置進行實驗。改用另一種微球，分別重復上述實驗，得到圖2的錐形瓶內壓強隨時間變化的曲線圖。

①每次實驗時，海藻酸鈉微球數應相同的原因是_____

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進行實驗，60s時壓強瞬間回落，其原因是_____。

③從實驗曲線看，催化效果較好、反應溫和的催化劑是_____。

Answer 1

【答案】鐵架臺 用帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，說明已經集滿 c 長頸漏斗內液面上升 可以控制反應速率 DG 確保催化劑用量一致，便于對比 反應劇烈，裝置內壓強過大，使錐形瓶上的橡皮塞彈出 CuO

【解析】

（1）①儀器a的名稱是鐵架臺，故填鐵架臺；

②實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的符號表達式為：；若用E裝置收集氧氣，可用帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，說明已經集滿；若用H裝置裝滿水收集氧氣，由于氧氣的密度比水小，應該“短進長出”，故氣體應從導管c端進入；

③利用B裝置制取O2時，反應未停止前關閉止水夾，可觀察到的現象是長頸漏斗內液面上升，因為裝置內繼續反應生成氧氣，裝置內壓強變大，導致長頸漏斗內液面上升；

④利用C裝置制取O2，可以通過分液漏斗控制液體的滴加速度，從而控制反應速率，故與A裝置相比，利用C裝置制取O2的優點是可以控制反應速率；

⑤實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體的方法制取甲烷（CH4）氣體，屬于固固加熱，故應選擇的發生裝置是D，甲烷難溶于水，密度比空氣小，故可用排水法和向下排空氣法收集，由于氣體具有散逸性，要想得到更純凈的甲烷氣體，應用排水法收集，故應選擇的實驗裝置組合為DG；

（2）①每次實驗時，海藻酸鈉微球數應相同的原因是確保催化劑用量一致，便于對比；

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進行實驗，60s時壓強瞬間回落，其原因是反應劇烈，裝置內壓強過大，使錐形瓶上的橡皮塞彈出；

③從實驗曲線看，二氧化錳的催化反應速率太快，氧化銅的催化速率比較溫和、效果好，故催化效果較好、反應溫和的催化劑是CuO。