Question

（1）實驗室制取氣體是初中非常重要的一組實驗，結合下列實驗裝置圖回答有關問題：

①儀器a的名稱是

錐形瓶

．小強想用氯酸鉀與二氧化錳加熱制氧氣，應選用的氣體發(fā)生裝置是

A

（填字母），發(fā)生反應的文字表達式是

氯酸鉀

MnO2 .

△

氯化鉀+氧氣

．小紅想用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取氧氣，應選擇的氣體發(fā)生裝置是

B

（填裝置序號），在加試劑之前的操作是

檢查裝置氣密性

；發(fā)生反應的文字表達式是

過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣

．請你比較小紅與小強的方法，其中小紅選擇的方法的優(yōu)點有

簡單安全，節(jié)約能源

（答一條）．
②小劉同學善于動腦筋，在復習“鐵在氧氣里燃燒”實驗后，他進行了一系列思考和探究：實驗時在集氣瓶里加少量水，其目的是

防止集氣瓶炸裂

，發(fā)生反應的文字表達式是

鐵+氧氣

MnO2  .

四氧化三鐵

．該反應屬于

化合

反應（填反應類型”）；在復習“硫粉在氧氣中燃燒”的實驗后，他認為若收集一瓶氧氣供硫粉在氧氣中燃燒時使用，最好選擇氣體收集裝置中的

E

（填裝置序號），理由是

集氣瓶底部要留少量水

．通過查閱資料得知：①氨氣（NH₃）是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，其水溶液稱為氨水，顯堿性；小劉同學想收集一瓶氨氣，他應選擇的收集裝置是

C

（填字母編號）；
（2）實驗室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，小芳發(fā)現(xiàn)，氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產(chǎn)生氧氣，于是進行如下探究：
提出猜想：除Mn0₂、CuO外，F(xiàn)e₂0₃也可以作KCl0₃分解的催化劑．
完成實驗：按下表進行實驗，并測定分解溫度（分解溫度越低，催化效果越好）．

實驗編號	實驗藥品	分解溫度（℃）
①	KCl03	580
②	KCl03、Mn02質(zhì)量比1：1）	350
③	KCl03、CuO（質(zhì)量比l：1）	370
④	KCl03、Fe203（質(zhì)量比1：1）	390

分析數(shù)據(jù)、得出結論：由實驗

①

與實驗④對比，證明猜想合理；實驗所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是

Mn0₂

．
反思：若要證明Fe₂0₃是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后的質(zhì)量和

化學性質(zhì)

不變；質(zhì)量相同的同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，請設計實驗方案進行驗證：

取相同質(zhì)量的氯酸鉀，加入等質(zhì)量的、顆粒大小不同的同種催化劑，混合均勻后，測定氯酸鉀的分解溫度

．

Answer 1

分析：（1）①熟悉常用儀器的名稱、用途；根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶水性確定收集裝置；根據(jù)反應的原理寫出反應的文字表達式；
②根據(jù)“鐵在氧氣里燃燒”實驗和“硫粉在氧氣中燃燒”的實驗的注意事項和文字表達式的書寫分析，硫燃燒會生成有毒氣體二氧化硫，二氧化硫可以被水吸收分析；根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶水性確定收集裝置；（2）根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件確定實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置；
【分析數(shù)據(jù)、得出結論】
根據(jù)對照試驗要求只有一個變量，其他條件都相同進行分析回答；根據(jù)分解時所需溫度最低的，催化效果越好進行分析；
【反思】
根據(jù)催化劑的定義進行分析回答；根據(jù)對照試驗只有一個變量，這個變量為催化劑的顆粒大小設計對照試驗．

解答：解：（1）①由圖示可知，儀器的名稱是：a是錐形瓶；實驗室用加熱氯酸鉀（KClO₃）和二氧化錳（MnO₂）混合物制取氧氣時，應選用的發(fā)生裝置是A；該反應的文字表達式是氯酸鉀

MnO2 .

△

氯化鉀+氧氣；分解過氧化氫制取氧氣屬于固液在常溫下反應制取氣體，應選擇的氣體發(fā)生裝置是B；制取氣體需要裝置的氣密性要好，因此在加試劑之前的操作是檢查裝置氣密性；該反應的文字表達式是過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；小紅選擇的方法的優(yōu)點有簡單安全，節(jié)約能源等；
②實驗時在集氣瓶里加少量水，其目的是防止集氣瓶炸裂，發(fā)生反應的文字表達式是鐵+氧氣

點燃  .

四氧化三鐵；該反應的反應物有兩種，生成物有一種，該反應屬于化合反應；硫燃燒會生成有毒氣體二氧化硫，二氧化硫可以被水吸收，所以在集氣瓶底部要有少量水，用E排水法收集最合適；氨氣（NH₃）是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，收集裝置是C；
（2）【分析數(shù)據(jù)、得出結論】
根據(jù)催化劑能改變化學反應的速率，可選擇加催化劑和不加催化劑的進行比較分解溫度即可，要想證明除Mn0₂、CuO外，F(xiàn)e₂0₃也可以作KCl0₃分解的催化劑，可選擇實驗①和實驗④對比，證明猜想合理；分解時所需溫度最低的，催化效果越好，故選Mn0₂；
【反思】
催化劑是指在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)，故要證明Fe₂0₃是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變；要想證明顆粒大小會影響催化效果，可將氯酸鉀與不同顆粒大小的同種催化劑等比充分混合，加熱測定分解溫度即可．
故答案為：（1）①錐形瓶； A；氯酸鉀

MnO2 .

△

氯化鉀+氧氣；B；檢查裝置氣密性；過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；簡單安全，節(jié)約能源；②防止集氣瓶炸裂；鐵+氧氣

點燃  .

四氧化三鐵；化合；E；集氣瓶底部要留少量水；C；
（2）【分析數(shù)據(jù)、得出結論】①；Mn0₂；
【反思】化學性質(zhì)；取相同質(zhì)量的氯酸鉀，加入等質(zhì)量的、顆粒大小不同的同種催化劑，混合均勻后，測定氯酸鉀的分解溫度．

點評：本題比較綜合地考查了實驗室制取氣體發(fā)生、收集裝置的選取，掌握發(fā)生、收集裝置選取的依據(jù)是解答此類題的關鍵．在進行實驗對比時，要注意對照實驗的可比性，影響催化效果的除了顆粒大小，還與催化劑與反應物的質(zhì)量比有關．