Question

如圖是幾種常見的實驗裝置：

（1）指出儀器名稱：甲

試管

，乙

集氣瓶

．
（2）如果用A裝置加熱高錳酸鉀固體制取氧氣，該裝置中的一處錯誤是

試管口高于試管底部（或試管口未放棉花）

，正確方法是

試管口應低于試管底部（或在試管口放一團棉花）

，目的是為了防止

冷凝水倒流引起試管炸裂（加熱時高錳酸鉀粉末進入導管）

．高錳酸鉀制取氧氣的反應文字表達式為

高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

，該反應屬于

分解

反應．若用A和E連接制取氧氣，當

集氣瓶口有氣泡冒出

時，說明氧氣已收集滿．實驗完畢時，應先

移導管

，后

熄燈

．某同學用該方法收集的氧氣，經檢驗不純凈，分析其可能的原因是

集氣瓶內未裝滿水（或集氣瓶口有氣泡就立即收集）

．
（3）如果用過氧化氫溶液制取并收集一瓶較為干燥的氧氣，通常可選用上述裝置中的

B

和

C

進行連接，實驗開始前要先進行一步操作是

檢查裝置的氣密性

．能用該方法收集氧氣是因為

氧氣的密度比空氣大

，檢驗氧氣收集滿的方法是

將帶火星的木條放于瓶口，若木條復燃則滿

．反應產生氧氣的文字表達式為

過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣

．
（4）如果用F裝置收集一瓶氧氣，則收集時氣體應從導管口的

b

端（填“a”或“b”）通入．
（5）小松同學用“雙氧水”（過氧化氫溶液）制取氧氣時，不小心將過氧化氫溶液滴到水泥地板上，發現有大量的氣泡產生．他聯想到實驗中用二氧化錳作過氧化氫的催化劑，他想水泥塊能否作過氧化氫的催化劑呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥塊，用蒸餾水浸泡、沖洗、干燥，并作以下探究．
猜    想：水泥塊能做過氧化氫的催化劑．
實驗驗證：（請完成表格內空格的填寫）

	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
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	在裝有過氧化氫的試管中加入水泥塊，然后將帶火星的木條伸進試管中．	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：小芳認為：僅憑上述兩實驗不能證明水泥塊為過氧化氫的催化劑，她覺得需要增加一個探究實驗，探究

水泥塊在反應前后質量是否改變

．
實驗步驟：①準確稱量水泥塊的質量；②完成實驗二；③待反應結束，將實驗二試管里的物質進行過濾、洗滌、

干燥

、

稱量

；④對比反應前后水泥塊的質量．但小華認為，要證明小松的猜想，小芳的補充試驗還不夠，還需要補充一個探究實驗，探究

水泥塊的化學性質在化學反應前后有無改變

．

Answer 1

分析：（1）依據常用儀器回答；
（2）根據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）氧氣的密度比水小；
（5）實驗驗證：實驗一：根據氧氣具有助燃性進行分析；
實驗二：根據木條復燃的現象分析，說明水泥塊有催化作用；
討論與反思：根據催化劑的定義分析需要驗證的因素，
實驗步驟：根據洗滌后的固體中含有水分進行分析，并稱量洗滌后固體質量；然后根據催化劑滿足還需的條件分析．

解答：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

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，該反應由一種物質分解生成三種物質，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、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，可能是瓶內未裝滿水，或導管口有氣體生成就立即收集；
（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

二氧化錳

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：根據實驗現象是木條不復燃，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：根據實驗現象：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，要得到水泥塊的質量，就需要將水泥中的水分除去，然后用天平稱量質量才能比較反應前后質量是否改變；
研究催化劑，除了研究改變反應速率，反應前后質量不變，還要研究反應前后的化學性質不變；
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

加熱

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

二氧化錳

水+氧氣；
（4）實驗驗證：

	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
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量是否改變；
實驗步驟：干燥；稱量；水泥塊的化學性質在反應前后是否改變．

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、反應前后的質量、化學性質等方面進行研究．