Question

實驗室常用下列裝置制取有關(guān)氣體．

（1）用A裝置來KMnO₄固體制取O₂，該發(fā)生裝置還可以做我們學過的銅綠分解實驗，寫出這個反應(yīng)的化學方程式：

Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑

（2）C裝置可用來測量生成的CO₂氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是

防止二氧化碳和水反應(yīng)

，植物油上方原有的空氣對實驗的結(jié)果

沒有

（填“有”或“沒有”）明顯影響．
（3）利用B\C組合裝置測得反應(yīng)生成氣體體積偏大的最主要原因是：

利用該裝置測得氣體體積，實際包括反應(yīng)生成的氣體，還有滴入錐形瓶內(nèi)的液體的體積，所以，所測得結(jié)果偏大

．
（4）實驗室里還可采用B圖裝置，通過用MnO₂作催化劑分解過氧化氫（H₂0₂）的方法制取氧氣．寫出該反應(yīng)的化學方程式：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

（5）某研究小組對用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實驗條件進行探究．他們進行以下實驗：
①往盛有5mL5%H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復燃．
②往盛有5mLω%H₂O₂溶液的試管中，加入a克MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復燃．
③往盛有5mLω%H₂O₂溶液的試管中，加入a克Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復燃．
④經(jīng)檢驗，②，③中反應(yīng)后試管中仍分別含有a克MnO₂和a克Fe₂O₃．
問題：（1）MnO₂和Fe₂O₃是上述反應(yīng)中的

催化

劑．
（2）實驗②，③中的H₂O₂的濃度（ω%）以

5%

為宜．
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究．下表選取了部分實驗數(shù)據(jù)：用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時間

濃度 時間（min） 條件	30%H2O2溶液	15%H2O2溶液	5%H2O2溶液
a克MnO2	0.2	0.8	2.0
a克Fe2O3	7.0	9.0	16.0

問題：（3）從上表中能得出哪些結(jié)論？

相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好

、

在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．

（至少寫兩點）
（6）[提出問題]小松同學用“雙氧水”（過氧化氫溶液）清洗傷口時，不小心將過氧化氫溶液滴到水泥板上，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生．小松聯(lián)想到自己曾經(jīng)用二氧化錳做過氧化氫分解的催化劑，他想，水泥塊能否也可作過氧化氫分解的催化劑呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥塊，并用蒸餾水浸泡，沖洗、干燥，并進行以下探究．
[猜想]水泥塊能作過氧化氫分解的催化劑．
[實驗驗證]

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗一	往盛有過氧化氫溶液的試管中，伸入帶火星的木條	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	過氧化氫溶液在水泥塊的作用下能夠分解產(chǎn)生氧氣

[結(jié)論]水泥塊能加快過氧化氫的分解速率，故水泥起能作過氧化氫的催化劑．
[討論與反思]小芳認為：僅憑上述兩個實驗還不能證明水泥塊為過氧化氫分解的催化劑，她覺得需要增加一個探究實驗：探究

水泥塊的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否改變

．
[實驗步驟]①準確稱量水泥塊的質(zhì)量；②完成實驗二；③待反應(yīng)結(jié)束，將實驗二試管里的物質(zhì)進行過濾，洗滌，

干燥

，

準確稱量水泥塊的質(zhì)量

④對比反應(yīng)前后水泥塊的質(zhì)量．
[分析]如果水泥塊反應(yīng)前后質(zhì)量不變，則說明水泥塊可以作為過氧化氫分解的催化劑．但小華認為，要證明小松的猜想，小芳的補充實驗還是不足夠，還需要再補充一個探究實驗：探究

水泥塊的化學性質(zhì)是否改變

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)銅綠受熱分解產(chǎn)生氧化銅、水和二氧化碳書寫化學方程式；
（2）根據(jù)二氧化碳易與水反應(yīng)分析；明確測定二氧化碳的原理是利用氣壓增大把水壓入量筒內(nèi)來分析空氣對實驗結(jié)果的影響；
（3）分析量筒內(nèi)所測的氣體體積包括的成分分析誤差；
（4）根據(jù)過氧化氫溶液分解產(chǎn)生水和氧氣書寫化學方程式；
（5）根據(jù)信息對比并結(jié)合催化劑的特征分析；從圖表數(shù)據(jù)可以看出過氧化氫相同時，比較不同的催化劑，催化劑相同時可證明溶液濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；
（6）根據(jù)催化劑的特征設(shè)計方案及操作步驟．

解答：解：（1）銅綠受熱分解產(chǎn)生氧化銅、水和二氧化碳，故反應(yīng)的方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑；
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑；
（2）C裝置可用來測量生成的CO₂氣體的體積，利用二氧化碳的氣壓增大把水壓入量筒內(nèi)，測得水的體積就是二氧化碳的體積，但由于二氧化碳易溶于水和水反應(yīng)，故在水面上放一層植物油的目的是：防止二氧化碳和水反應(yīng)，植物油上方原有的空氣對實驗的結(jié)果沒有明顯影響；
故答案為：防止二氧化碳和水反應(yīng)；沒有；
（3）利用B\C組合裝置測得反應(yīng)生成氣體體積實際包括反應(yīng)生成的氣體，還有滴入錐形瓶內(nèi)的液體的體積，所以，所測得結(jié)果偏大；故答案為：利用該裝置測得氣體體積，實際包括反應(yīng)生成的氣體，還有滴入錐形瓶內(nèi)的液體的體積，所以，所測得結(jié)果偏大；
（4）過氧化氫溶液分解產(chǎn)生水和氧氣，反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（5）：（1）由①②③對比可知加入二氧化錳、氧化鐵后的反應(yīng)速度明顯提高，且由④可知其質(zhì)量沒有改變，故可說明它是這一反應(yīng)的催化劑；
（2）②③是創(chuàng)設(shè)相同的條件只改變加入的物質(zhì)進行對比實驗，在過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)和體積都相同的條件下實驗，才能比較出不加催化劑和加入二氧化錳或氧化鐵后的催化作用；
（3）對比時間記錄表中不同濃度的過氧化氫放出相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快；對比相同濃度的過氧化氫使不同催化劑時產(chǎn)生相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
故答案為：催化；5%；相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．
（6）[實驗驗證]通過有無水泥塊的實驗對比，證明水泥塊能否做催化劑，改變過氧化氫溶液分解的速率；
[討論與反思]根據(jù)實驗的步驟結(jié)合催化劑的定義，需要探究水泥塊的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應(yīng)前后是否發(fā)生改變；而測定反應(yīng)前后的質(zhì)量是否發(fā)生改變時需要通過過濾、洗滌、干燥等步驟完成分離；
故答案為：往盛有過氧化氫溶液的試管中，伸入帶火星的木條；過氧化氫溶液在水泥塊的作用下能夠分解產(chǎn)生氧氣；
水泥塊的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否改變；干燥；準確稱量水泥塊的質(zhì)量；水泥塊的化學性質(zhì)是否改變．

點評：本考點主要考查氣體的制取和催化劑的探究等，綜合性比較強．根據(jù)催化劑的特點：改變反應(yīng)速度而自身的化學性質(zhì)和質(zhì)量不變，通過對比實驗的現(xiàn)象和結(jié)果，得出兩固體的催化作用；本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．