Question

如图1中装置，结合所学化学知识回答下列问题
（1）图甲中针筒相当于

 

（填一种化学仪器名称）
（2）实验室制取二氧化碳时，发生装置可选用

 

（填编号），其反应的化学方程式为

 

．
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，其反应的化学方程式为

 

；收集氧气的操作方法有

 

（填编号）．
（4）在查阅资料时，某小组的同学们得知氧化铁也可以作双氧水制取氧气的催化剂，他们联想到MnO₂可作为双氧水制取氧气的催化剂，那么，氧化铁和二氧化锰这两种物质哪一种更适合呢？请你一起参与探究，完成下列问题．
①写出双氧水用氧化铁作催化剂的反应的化学方程式：

 

②【分析与讨论】探究二氧化锰、氧化铁对过氧化氢分解速率的影响时，他们在控制变量的问题上提出了不同的观点，你认为正确的是

 

．
A．双氧水的浓度一定相同        B．催化剂的质量一定相同
C．反应前双氧水的温度一定相同  D．反应容器的容积一定相同
【实验验证】研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：用足量不同浓度的双氧水制取相同体积O₂所需的时间．

条件/时间/浓度	30%双氧水	15%双氧水	5%双氧水
加入agMnO	0.2	0.8	2.0
加入agFeO	7.0	9.0	16.0

【实验结论】从上表中能得出哪些结论？（写出一点即可）

 

（5）某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进，设计了如图（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）所示的实验方案，收到了良好的效果．如图2，请你分析下面实验，回答下列有关问颢：
①写出试管中发生反应的化学方程式：

 

②上述实验的操作步骤如下：
A．点燃酒精灯；
B．撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；
C．将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处．并按图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；
D．读取注射器活塞的数据．
你认为正确的实验操作顺序是

 

（填序号）．
③实验中注射器活塞最终将从10mL刻度处慢慢前移到约为

 

mL刻度处才停止．

Answer 1

分析：（1）根据仪器的用途来回答
（2）实验室制取气体的发生装置应根据反应物的状态和反应发生的条件来确定．实验室制取CO₂的发生装置是固体与液体反应生成气体，反应不需要加热，所以甲或乙或丁都可以；反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，其反应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，由于氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以可以用排水法或向上排空气法收集；
（4）对应实验影响因素的探究，要注意变量的控制，注意要让除探究要素（本题就是研究不同的催化剂的影响）所以除催化剂种类不同之外，其他都应该是相同的；根据图中数据进行分析．
对比时间记录表中不同浓度的过氧化氢放出相同体积氧气所消耗时间，可发现H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快；对比相同浓度的过氧化氢使不同催化剂时产生相同体积氧气所消耗时间，可发现MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好．
（5）有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．

解答：解：（1）图甲中针筒相当于分液漏斗；
（2）实验室制取气体的发生装置应根据反应物的状态和反应发生的条件来确定．实验室制取CO₂的发生装置是固体与液体反应生成气体，反应不需要加热，所以甲或乙或丁都可以；反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，其反应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，由于氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以可以用排水法或向上排空气法收集；
（4）A（过氧化氢溶液中溶质的质量分数一定相同）和C（反应前过氧化氢溶液的温度一定相同）都是反应物的要素，应该相同．
B（催化剂的质量一定相同）是催化剂的控制，其实更严谨的说法是催化剂的质量相同的同时也要注意催化剂的状态也要相同，比如都是粉末，粉末颗粒要相同．D反应容器的容积是可以是不同的．
（5）①图2中发生的反应是磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，试管中发生反应的化学方程式：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；
②根据实验的目的和方法问题可知图II实验的操作步骤是：将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图II中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据．
③图II实验中，由于红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的

1

5

，也就是9mL（即45mL×

1

5

）；所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL．
答案为：（1）分液漏斗；
（2）甲/乙/丁； CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；戊、庚；
（4）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；ABC；相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
（5）4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；CABD；1．

点评：本题考查内容较多，综合性强，了常用气体的发生装置和收集装置的选取方法．实验室制取气体的发生装置应根据反应物的状态和反应发生的条件来确定．空气中氧气含量的探究实验，根据实验操作图，回忆实验中现象，由实验中的注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的探究目的．对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握．