Question

（1）實(shí)驗(yàn)室制取氣體是初中非常重要的一組實(shí)驗(yàn)，結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答有關(guān)問(wèn)題：

①儀器a的名稱是

錐形瓶

．小強(qiáng)想用氯酸鉀與二氧化錳加熱制氧氣，應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是

A

（填字母），發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式是

氯酸鉀

MnO2 .

△

氯化鉀+氧氣

．小紅想用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳來(lái)制取氧氣，應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是

B

（填裝置序號(hào)），在加試劑之前的操作是

檢查裝置氣密性

；發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式是

過(guò)氧化氫

二氧化錳

水+氧氣

．請(qǐng)你比較小紅與小強(qiáng)的方法，其中小紅選擇的方法的優(yōu)點(diǎn)有

簡(jiǎn)單安全，節(jié)約能源

（答一條）．
②小劉同學(xué)善于動(dòng)腦筋，在復(fù)習(xí)“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后，他進(jìn)行了一系列思考和探究：實(shí)驗(yàn)時(shí)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(yīng)的文字表達(dá)式是

鐵+氧氣

MnO2  .

四氧化三鐵

．該反應(yīng)屬于

化合

反應(yīng)（填反應(yīng)類型”）；在復(fù)習(xí)“硫粉在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)后，他認(rèn)為若收集一瓶氧氣供硫粉在氧氣中燃燒時(shí)使用，最好選擇氣體收集裝置中的

E

（填裝置序號(hào)），理由是

集氣瓶底部要留少量水

．通過(guò)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(xué)想收集一瓶氨氣，他應(yīng)選擇的收集裝置是

C

（填字母編號(hào)）；
（2）實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)：按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定分解溫度（分解溫度越低，催化效果越好）．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)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(jié)論：由實(shí)驗(yàn)

①

與實(shí)驗(yàn)④對(duì)比，證明猜想合理；實(shí)驗(yàn)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(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和

化學(xué)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)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(cè)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(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)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(yīng)的原理寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式；
②根據(jù)“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)和“硫粉在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和文字表達(dá)式的書(shū)寫分析，硫燃燒會(huì)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(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)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(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
根據(jù)對(duì)照試驗(yàn)要求只有一個(gè)變量，其他條件都相同進(jìn)行分析回答；根據(jù)分解時(shí)所需溫度最低的，催化效果越好進(jìn)行分析；
【反思】
根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行分析回答；根據(jù)對(duì)照試驗(yàn)只有一個(gè)變量，這個(gè)變量為催化劑的顆粒大小設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)．

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

MnO2 .

△

氯化鉀+氧氣；分解過(guò)氧化氫制取氧氣屬于固液在常溫下反應(yīng)制取氣體，應(yīng)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(yīng)的文字表達(dá)式是過(guò)氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；小紅選擇的方法的優(yōu)點(diǎn)有簡(jiǎn)單安全，節(jié)約能源等；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)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(yīng)的文字表達(dá)式是鐵+氧氣

點(diǎn)燃  .

四氧化三鐵；該反應(yīng)的反應(yīng)物有兩種，生成物有一種，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)；硫燃燒會(huì)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(jié)論】
根據(jù)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，可選擇加催化劑和不加催化劑的進(jìn)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(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)④對(duì)比，證明猜想合理；分解時(shí)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(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生改變的物質(zhì)，故要證明Fe₂0₃是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；要想證明顆粒大小會(huì)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(cè)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(guò)氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；簡(jiǎn)單安全，節(jié)約能源；②防止集氣瓶炸裂；鐵+氧氣

點(diǎn)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(jié)論】①；Mn0₂；
【反思】化學(xué)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(cè)定氯酸鉀的分解溫度．

點(diǎn)評(píng)：本題比較綜合地考查了實(shí)驗(yàn)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(guān)鍵．在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比時(shí)，要注意對(duì)照實(shí)驗(yàn)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(yīng)物的質(zhì)量比有關(guān)．