5. 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。可以选择装置D收集氧气的原因是。
(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。

5.(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)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气

【分析】
首先明确各装置类型：A为固体加热型发生装置，B为固液不加热型发生装置，D为向上排空气法收集装置。解题时需结合装置特点，对应氧气制取的相关知识分析：（1）装置A制氧气对应加热高锰酸钾的反应，收集装置D的选择依据是氧气的密度与空气的关系；（2）发生装置选择依据是反应物状态和反应条件，装置B适用于固液不加热的情况；（3）长颈漏斗下端伸液面下是为了形成液封；（4）检验氧气利用其助燃性。
【解析】
（1）装置A是固体加热型发生装置，实验室用其制取氧气时，一般加热高锰酸钾分解，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是向上排空气法，选择该装置收集氧气的原因是氧气的密度比空气的密度略大，且不与空气中成分反应。
（2）实验室选择气体发生装置的依据是反应物状态和反应条件，装置B适用于反应物为固体和液体（或液体和液体）、反应不需要加热的情况，因此选择装置B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。
（3）装置B中长颈漏斗下端管口伸入液面下，可形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗中逸出，因此该操作目的是防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
（4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，因此检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃则证明是氧气。
【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) 将带火星的木条伸入集气瓶中,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，涉及发生装置与收集装置的选择依据、实验操作注意事项、氧气的检验方法，是化学实验模块的核心基础内容，侧重考查学生对基础实验的掌握程度，难度较低。
【难度系数】
0.8

6.(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$m_1$(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。

6.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改变

【分析】
要判断红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂，需依据催化剂的定义（能改变化学反应速率，且反应前后质量和化学性质均不变）分析：步骤①中常温下过氧化氢分解缓慢，木条不复燃；步骤②加入红砖粉末后产生气泡，说明反应速率加快；步骤③中过氧化氢分解产生氧气，能使带火星的木条复燃。催化剂需满足反应前后质量不变，故若反应前后红砖粉末质量相等，说明质量不变；还需验证反应前后红砖粉末的化学性质是否不变，才能确定其为催化剂。
【解析】
1. 实验现象：步骤③中，过氧化氢在红砖粉末催化下分解产生氧气，氧气能使带火星的木条复燃，因此步骤③的现象是木条复燃。
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：$\mathrm{过氧化氢}\xrightarrow{\mathrm{红砖粉末}}\mathrm{水}+\mathrm{氧气}$。
3. 催化剂的质量要求：催化剂在反应前后质量不变，因此若$m_1=m_2$，说明红砖粉末反应前后质量不变。
4. 催化剂的化学性质要求：催化剂在反应前后化学性质不变，因此还需补充实验探究红砖粉末在反应前后化学性质是否改变。
【答案】
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改变
【知识点】
催化剂的概念；过氧化氢分解反应；实验探究的变量控制
【点评】
本题围绕“红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂”展开探究，核心考查催化剂“一变两不变”的特征，需全面掌握催化剂的定义，是实验探究类的基础题型，要求学生具备完整的实验逻辑思维。
【难度系数】
0.5