6.化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置,请回答下列问题。

(1)实验室用装置A制取氧气,其反应的文字表达式为
(2)实验室制取气体时,选择装置B作为发生装置的依据是
(3)实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是
(4)实验室检验氧气的方法是
(1)实验室用装置A制取氧气,其反应的文字表达式为
高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气
。可以选择装置D收集氧气的原因是氧气的密度比空气的密度略大
。(2)实验室制取气体时,选择装置B作为发生装置的依据是
反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热(合理即可)
。(3)实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是
防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
。(4)实验室检验氧气的方法是
将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气
。答案
6. (1) 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气 氧气的密度比空气的密度略大
(2) 反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热(合理即可)
(3) 防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
(4) 将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气
(2) 反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热(合理即可)
(3) 防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
(4) 将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气
解析
【分析】
本题围绕实验室制取氧气的装置展开,需结合发生装置、收集装置的选择依据,氧气的制取反应、检验方法等知识点解题。
(1) 装置A为固体加热型发生装置,对应加热高锰酸钾制取氧气;装置D是向上排空气法,需根据氧气密度判断收集可行性。
(2) 发生装置选择依据是反应物状态和反应条件,装置B为固液不加热型,据此分析。
(3) 长颈漏斗下端伸入液面下是为形成液封,避免气体逸出。
(4) 利用氧气的助燃性,用带火星木条检验氧气。
【解析】
(1) 装置A是加热固体制取气体的装置,实验室用高锰酸钾制取氧气需加热,反应的文字表达式为:高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;装置D为向上排空气法,氧气的密度比空气的密度略大,因此可用向上排空气法收集。
(2) 装置B是固液不加热型发生装置,选择该装置的依据是反应物为固体和液体(或液体和液体),反应不需要加热。
(3) 装置B中长颈漏斗下端管口伸入液面下,可形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
(4) 氧气具有助燃性,检验时将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明该气体是氧气。
【答案】
(1) 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;氧气的密度比空气的密度略大
(2) 反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热(合理即可)
(3) 防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
(4) 将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气
【知识点】
氧气的实验室制取;气体发生装置选择;氧气的检验
【点评】
本题考查实验室制取氧气的基础实验知识点,涵盖发生/收集装置选择、反应表达式、氧气检验方法,属于实验基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
本题围绕实验室制取氧气的装置展开,需结合发生装置、收集装置的选择依据,氧气的制取反应、检验方法等知识点解题。
(1) 装置A为固体加热型发生装置,对应加热高锰酸钾制取氧气;装置D是向上排空气法,需根据氧气密度判断收集可行性。
(2) 发生装置选择依据是反应物状态和反应条件,装置B为固液不加热型,据此分析。
(3) 长颈漏斗下端伸入液面下是为形成液封,避免气体逸出。
(4) 利用氧气的助燃性,用带火星木条检验氧气。
【解析】
(1) 装置A是加热固体制取气体的装置,实验室用高锰酸钾制取氧气需加热,反应的文字表达式为:高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;装置D为向上排空气法,氧气的密度比空气的密度略大,因此可用向上排空气法收集。
(2) 装置B是固液不加热型发生装置,选择该装置的依据是反应物为固体和液体(或液体和液体),反应不需要加热。
(3) 装置B中长颈漏斗下端管口伸入液面下,可形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
(4) 氧气具有助燃性,检验时将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明该气体是氧气。
【答案】
(1) 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;氧气的密度比空气的密度略大
(2) 反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热(合理即可)
(3) 防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
(4) 将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气
【知识点】
氧气的实验室制取;气体发生装置选择;氧气的检验
【点评】
本题考查实验室制取氧气的基础实验知识点,涵盖发生/收集装置选择、反应表达式、氧气检验方法,属于实验基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
7.(选做题)学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”,化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中,对“红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。

【讨论与反思】乙同学认为:仅凭上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,还需探究反应前后红砖粉末质量是否变化。
【实验步骤】
Ⅰ.称量红砖粉末质量为$m_1$;
Ⅱ.完成上述表格中甲同学的实验;
Ⅲ.反应结束后,分离出红砖粉末,烘干,称量红砖粉末质量为$m_2$。
【分析】若$m_1$
【评价】丙同学认为,还需再补充一个实验:探究
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
【讨论与反思】乙同学认为:仅凭上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,还需探究反应前后红砖粉末质量是否变化。
【实验步骤】
Ⅰ.称量红砖粉末质量为$m_1$;
Ⅱ.完成上述表格中甲同学的实验;
Ⅲ.反应结束后,分离出红砖粉末,烘干,称量红砖粉末质量为$m_2$。
【分析】若$m_1$
=
(填“>”“=”或“<”)$m_2$,则说明红砖粉末可作过氧化氢分解的催化剂。【评价】丙同学认为,还需再补充一个实验:探究
红砖粉末在反应前后化学性质是否不变
。答案
7. 木条复燃 过氧化氢$\xrightarrow{红砖粉末}$水+氧气
= 红砖粉末在反应前后化学性质是否不变
= 红砖粉末在反应前后化学性质是否不变
解析
【分析】
要判断红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂,需结合催化剂的“一变两不变”特征(改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变)分析:步骤①中常温下过氧化氢分解缓慢,带火星木条不复燃;步骤②加入红砖粉末后产生气泡,说明过氧化氢分解速率加快;步骤③中产生的气体是氧气,能使带火星木条复燃,因此步骤③现象为木条复燃。反应的文字表达式需体现红砖粉末的催化作用;催化剂反应前后质量不变,故需验证质量相等,还需验证化学性质是否不变。
【解析】
1. 实验现象:过氧化氢在红砖粉末催化下快速分解产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃,因此步骤③中带火星的木条复燃。
2. 反应的文字表达式:过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解生成水和氧气,表达式为$\ce{过氧化氢\xrightarrow{红砖粉末}水+氧气}$。
3. 催化剂的质量验证:催化剂在化学反应前后质量不变,因此若反应前后红砖粉末质量$m_1=m_2$,说明质量符合要求。
4. 催化剂的化学性质验证:催化剂还需满足反应前后化学性质不变,因此需补充实验探究红砖粉末在反应前后化学性质是否不变。
【答案】
木条复燃;$\ce{过氧化氢\xrightarrow{红砖粉末}水+氧气}$;=;红砖粉末在反应前后化学性质是否不变
【知识点】
催化剂的概念;过氧化氢分解反应;实验探究设计
【点评】
本题围绕“寻找新催化剂”展开,考查催化剂的核心特征,要求学生结合实验现象分析、验证催化剂的条件,是对催化剂知识点的综合应用,需注意实验设计的完整性。
【难度系数】
0.5
要判断红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂,需结合催化剂的“一变两不变”特征(改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变)分析:步骤①中常温下过氧化氢分解缓慢,带火星木条不复燃;步骤②加入红砖粉末后产生气泡,说明过氧化氢分解速率加快;步骤③中产生的气体是氧气,能使带火星木条复燃,因此步骤③现象为木条复燃。反应的文字表达式需体现红砖粉末的催化作用;催化剂反应前后质量不变,故需验证质量相等,还需验证化学性质是否不变。
【解析】
1. 实验现象:过氧化氢在红砖粉末催化下快速分解产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃,因此步骤③中带火星的木条复燃。
2. 反应的文字表达式:过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解生成水和氧气,表达式为$\ce{过氧化氢\xrightarrow{红砖粉末}水+氧气}$。
3. 催化剂的质量验证:催化剂在化学反应前后质量不变,因此若反应前后红砖粉末质量$m_1=m_2$,说明质量符合要求。
4. 催化剂的化学性质验证:催化剂还需满足反应前后化学性质不变,因此需补充实验探究红砖粉末在反应前后化学性质是否不变。
【答案】
木条复燃;$\ce{过氧化氢\xrightarrow{红砖粉末}水+氧气}$;=;红砖粉末在反应前后化学性质是否不变
【知识点】
催化剂的概念;过氧化氢分解反应;实验探究设计
【点评】
本题围绕“寻找新催化剂”展开,考查催化剂的核心特征,要求学生结合实验现象分析、验证催化剂的条件,是对催化剂知识点的综合应用,需注意实验设计的完整性。
【难度系数】
0.5
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