Question

从事科学实验的重要环节是
科学实验设计．科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验．请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据如图回答问题：
（1）在实验室中用过氧化氢（H₂O₂）制取氧气．
【明确实验目的】：用过氧化氢在实验室里制取氧气．
【收集有关资料】过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的文字表达式为：

 

．
【设计合理方案】：发生装置选用

 

（填序号，下同），收集装置选用

 

．
【进行科学实验】
（2）在实验室中，可以用加热氯酸钾（KClO₃）和二氧化锰固体混合物制取氧气．
①【明确实验目的】：

 

．
②【收集有关资料】：氯酸钾是白色的固体，二氧化锰是黑色的固体．且二氧化锰在反应中

 

．反应的文字表达式

 

   基本反应类型

 

③设计合理方案：发生装置选用

 

，若选用D收集装置收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满的方法是

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,催化剂的特点与催化作用,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
氧气的密度比空气大，不易溶于水；
（2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；
氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃．

解答：解：（1）【收集有关资料】
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气的文字表达式为：过氧化氢

二氧化锰

水+氧气．
故填：过氧化氢

二氧化锰

水+氧气．
【设计合理方案】
利用过氧化氢制取氧气不需要加热，发生装置选用A装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集．
故填：A；C或D．
（2）①【明确实验目的】：用氯酸钾和二氧化锰在实验室里制取氧气．
故填：用氯酸钾和二氧化锰在实验室里制取氧气．
②【收集有关资料】：二氧化锰在反应中起到催化作用；
反应的文字表达式为：氯酸钾

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气，反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应．
起催化作用；氯酸钾

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气；分解反应．
③设计合理方案：利用氯酸钾制取氧气需要加热，发生装置选用A装置；
若选用D收集装置收集氧气，验证集气瓶中是否已收集满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
故填：A；把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．

点评：实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．