Question

【題目】為進一步認識氧氣，老師請你一起參加實驗室制取氧氣的實踐和研究。

（1）實驗室用A制取氧氣的化學方程式為_____，收集氧氣可選用E裝置，理由是____．收集完氣體后，測得氧氣純度明顯偏低，原因可能是______（填序號）．

A．高錳酸鉀中混入了二氧化錳 B．收集前，集氣瓶中未注滿水

C．收集后，集氣瓶中仍有少量水 D．未見氣泡連續均勻冒出時就開始收集

（2）現準備收集氧氣供鐵絲、硫燃燒的實驗使用，選擇__（填裝置序號）裝置收集氧氣便于直接做實驗。

（3）某同學利用空塑料輸液袋（如圖F）收集氧氣，驗滿氧氣時，把帶火星的木條放在玻璃管__（填“a”或“b”）端，若復燃則收集滿了．

（4）乙炔是一種微溶于水的氣體，密度與空氣接近，實驗室常用塊狀電石和水在常溫下反應制取乙炔．制取乙炔的發生裝置為___（填裝置序號）．

（5）拓展延伸：小亮同學在制取氧氣的實驗過程中，不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%的過氧化氫溶液中，立即產生大量氣泡，于是引起了小亮同學的探究興趣．

（提出問題）是哪種粒子能使過氧化氫分解的速率加快呢？

（查閱資料）稀硫酸中含有的粒子（H2O、H +、SO42-）； CuSO4溶液主要含有三種粒子（H2O、Cu2+、SO42-），為了進一步探究CuSO4溶液中哪種粒子能起催化作用。小明同學作了以下分析和設計。

（猜想與假設）

Ⅰ、小亮同學認為不可能是H2O，理由是____；

Ⅱ、可能是SO42-；Ⅲ、可能是Cu2+．

（實驗驗證）

實驗步驟	實驗現象	結論
a．取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2﹣3滴稀硫酸	溶液幾乎沒有氣泡放出	___不能使過氧化氫分解速率加快。
b．另取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2﹣3滴CuSO4溶液	溶液中有大量氣泡放出

結論；實驗證明，使過氧化氫分解速率加快的是_________。

（反思與交流）

Ⅰ、如果要證明硫酸銅是催化劑，還需要證明______。

Ⅱ、已知氧化銅也能做該反應的催化劑，現在把8克硫酸銅改為氧化銅，要使其銅元素質量相等，則需要氧化銅的質量是多少______？請列式計算。

Answer 1

【答案】2KClO32KCl＋3O2↑ 不易溶于水 BD E b B 過氧化氫溶液中本身含有水 SO42- Cu2+ 硫酸銅在反應前后質量和化學性質都沒有改變 4克

【解析】

（1）裝置A試管口沒有棉花團，因此是加熱氯酸鉀制氧氣，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：2KClO32KCl＋3O2↑；氧氣不易溶于水，可用排水法收集；A、高錳酸鉀中混入了二氧化錳，由于二氧化錳不會分解，所以不會影響純度，故錯誤；B、收集前，集氣瓶中未注滿水，導致裝置內有空氣，導致氣體不純，故正確；C、收集后，集氣瓶中仍有少量水，這樣不會影響氣體純度，故錯誤；D、未見氣泡連續均勻冒出時就開始收集，收集到的是裝置內的原有空氣，導致不純，故正確；

（2）現準備收集一瓶氧氣供鐵絲燃燒的實驗使用，為了防止鐵燃燒形成的高溫熔融物濺落時炸裂集氣瓶，可以在集氣瓶中加入適量的水，而利用排水法收集氧氣時可以預留適量的水，因此選擇C裝置收集氧氣便于直接做這個實驗；

（3）某同學利用空塑料輸液袋收集氧氣，氧氣密度大于空氣，需要從a端進氣，故驗滿氧氣時，把帶火星的木條放在玻璃管b端，若復燃則收集滿了；

（4）實驗室常用塊狀電石和水在常溫下反應制取乙炔，是固液常溫型反應，故制取乙炔的發生裝置為B；

（5）[猜想與假設]Ⅰ、不可能是H2O，理由是H2O2溶液中有水；

[實驗驗證]硫酸是由氫離子和硫酸根離子構成的化合物，滴稀硫酸無變化，證明了硫酸根離子不能做催化劑；滴硫酸銅時，有大量氣泡放出，證明了起催化作用的是銅離子；

[反思與交流]Ⅰ、催化劑是指能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變的物質；

Ⅱ、設需要氧化銅的質量為x，則：8g××100%=x××100%
x=4g。