解:(1)指定儀器是試管和集氣瓶;
(2)加熱高錳酸鉀固體制取氧氣,試管口應低于試管底部,防止冷凝水倒流引起試管炸裂,試管口要放一團棉花,防止高錳酸鉀粉末進入導管;高錳酸鉀加熱生成氧氣的同時還生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,反應的表達式是:高錳酸鉀
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣,該反應由一種物質(zhì)分解生成三種物質(zhì),屬于分解反應;用排水法收集氧氣時,要等集氣瓶口氣泡連續(xù)、均勻冒出再開始收集,防止收集的氧氣不純;實驗完畢,要先移導管后熄燈,防止水倒吸引起試管炸裂;若收集的氧氣不純,可能是瓶內(nèi)未裝滿水,或?qū)Ч芸谟袣怏w生成就立即收集;
(3)用過氧化氫溶液制取并收集一瓶較為干燥的氧氣,不需加熱,屬于固液常溫型,氧氣的密度比空氣大,故要制取干燥的氧氣可用向上排空氣法;實驗開始前要檢查裝置氣密性,防止裝置漏氣;可將帶火星的木條放于集氣瓶口,觀察木條是否復燃進行驗滿;過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應表達式是:過氧化氫
水+氧氣;
(4)氧氣的密度比水小,所以應從b導管進入,隨著氧氣的增多,將水擠壓到集氣瓶底部通過a導管排盡;
(5)實驗驗證:實驗一:根據(jù)實驗現(xiàn)象是木條不復燃,說明了是用木條在檢驗是否生成了氧氣,對比實驗二的操作,可以得出實驗一的操作;
實驗二:根據(jù)實驗現(xiàn)象:木條復燃,說明了氧氣的存在,更說明加入水泥塊后過氧化氫中有較多氧氣產(chǎn)生;
討論與反思:研究是否是催化劑不但要從能夠改變反應速率方面分析.還要從反應前后質(zhì)量不變方面進行分析;
實驗步驟:水泥塊是從溶液中取出的,要得到水泥塊的質(zhì)量,就需要將水泥中的水分除去,然后用天平稱量質(zhì)量才能比較反應前后質(zhì)量是否改變;
研究催化劑,除了研究改變反應速率,反應前后質(zhì)量不變,還要研究反應前后的化學性質(zhì)不變;
故答案為:(1)試管;集氣瓶;
(2)試管口高于試管底部(或試管口未放棉花);試管口應低于試管底部(或在試管口放一團棉花);冷凝水倒流引起試管炸裂(加熱時高錳酸鉀粉末進入導管);高錳酸鉀
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣;分解;集氣瓶口有氣泡冒出;移導管;熄燈;集氣瓶內(nèi)未裝滿水(或集氣瓶口有氣泡就立即收集);
(3)B;C;檢查裝置的氣密性;氧氣的密度比空氣大;將帶火星的木條放于瓶口,若木條復燃則滿;過氧化氫
水+氧氣;
(4)實驗驗證:
| 實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
實驗一 | 將帶火星的木條伸入盛有過氧化氫的試管中 | 木條不復燃 | 常溫下過氧化氫溶液不分解 |
實驗二 | 在裝有過氧化氫溶液的試管中加入水泥塊,然后將帶火星的木條伸入試管中 | 木條復燃 | 加入水泥塊能加快過氧化氫的分解速率 |
討論與反思:水泥塊在反應前后質(zhì)量是否改變;
實驗步驟:干燥;稱量;水泥塊的化學性質(zhì)在反應前后是否改變.
分析:(1)依據(jù)常用儀器回答;
(2)根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的實驗注意事項、反應原理、反應特點等分析回答;
(3)用過氧化氫溶液制取并收集一瓶較為干燥的氧氣,不需加熱,屬于固液常溫型,要制取干燥的氧氣可用排空氣法,然后依據(jù)氧氣的密度、過氧化氫分解的反應原理、氧氣的助燃性分析解答;
(4)氧氣的密度比水;
(5)實驗驗證:實驗一:根據(jù)氧氣具有助燃性進行分析;
實驗二:根據(jù)木條復燃的現(xiàn)象分析,說明水泥塊有催化作用;
討論與反思:根據(jù)催化劑的定義分析需要驗證的因素,
實驗步驟:根據(jù)洗滌后的固體中含有水分進行分析,并稱量洗滌后固體質(zhì)量;然后根據(jù)催化劑滿足還需的條件分析.
點評:本題對于實驗室制取氧氣的反應原理、實驗注意事項、裝置選取等知識進行了綜合考查,在研究催化劑時,要從改變反應速率、反應前后的質(zhì)量、化學性質(zhì)等方面進行研究.