登录
8. 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
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
。答案
8. (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
解析 (1)实验室用装置A制取氧气,可以选用高锰酸钾,在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,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;因为氧气的密度比空气的密度略大,所以氧气可用向上排空气法收集,即可以选择装置D收集氧气。
(2)选择发生装置依据反应物的状态和反应条件,所以选择装置B作为发生装置的依据为反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热。
(3)为防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下。
(4)实验室检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若复燃,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)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
解析 (1)实验室用装置A制取氧气,可以选用高锰酸钾,在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,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;因为氧气的密度比空气的密度略大,所以氧气可用向上排空气法收集,即可以选择装置D收集氧气。
(2)选择发生装置依据反应物的状态和反应条件,所以选择装置B作为发生装置的依据为反应物是固体和液体(或液体和液体),反应条件不需加热。
(3)为防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下。
(4)实验室检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若复燃,则证明是氧气。
解析
【分析】
本题围绕实验室制取氧气的相关知识展开，需结合装置特点分析各问题：
1. 装置A是固体加热型发生装置，对应高锰酸钾加热制氧气，收集装置D是向上排空气法，需依据氧气与空气的密度关系判断；
2. 发生装置的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了形成液封，防止气体逸出；
4. 利用氧气的助燃性检验氧气。
【解析】
(1) 装置A为固体加热型发生装置，实验室加热高锰酸钾制取氧气，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。
(2) 发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件，装置B适用于反应物是固体和液体（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。
(3) 装置B中长颈漏斗下端管口伸入液面下，可形成液封，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，实验室检验氧气的方法是：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，涵盖发生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，属于化学实验的核心基础题型，侧重对实验原理和操作的掌握。
【难度系数】
0.7
本题围绕实验室制取氧气的相关知识展开，需结合装置特点分析各问题：
1. 装置A是固体加热型发生装置，对应高锰酸钾加热制氧气，收集装置D是向上排空气法，需依据氧气与空气的密度关系判断；
2. 发生装置的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了形成液封，防止气体逸出；
4. 利用氧气的助燃性检验氧气。
【解析】
(1) 装置A为固体加热型发生装置，实验室加热高锰酸钾制取氧气，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。
(2) 发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件，装置B适用于反应物是固体和液体（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。
(3) 装置B中长颈漏斗下端管口伸入液面下，可形成液封，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，实验室检验氧气的方法是：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，涵盖发生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，属于化学实验的核心基础题型，侧重对实验原理和操作的掌握。
【难度系数】
0.7
9.(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
9. 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
解析 【实验探究】实验结论是红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂,故说明红砖粉末的加入会加速过氧化氢的分解,因此木条会复燃;过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解为水和氧气,反应的文字表达式为:过氧化氢$\xrightarrow{红砖粉末}$水＋氧气。
【分析】结论是红砖粉末可作过氧化氢分解的催化剂,而催化剂在反应前后的质量不变,故$m_1=m_2$。
【评价】催化剂在反应前后除质量不变外,其化学性质还保持不变,故还需再补充一个实验来说明红砖粉末在反应前后化学性质是否不变。
解析 【实验探究】实验结论是红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂,故说明红砖粉末的加入会加速过氧化氢的分解,因此木条会复燃;过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解为水和氧气,反应的文字表达式为:过氧化氢$\xrightarrow{红砖粉末}$水＋氧气。
【分析】结论是红砖粉末可作过氧化氢分解的催化剂,而催化剂在反应前后的质量不变,故$m_1=m_2$。
【评价】催化剂在反应前后除质量不变外,其化学性质还保持不变,故还需再补充一个实验来说明红砖粉末在反应前后化学性质是否不变。
解析
【分析】
要解决本题，需明确催化剂的定义：催化剂能改变化学反应速率，且反应前后质量和化学性质均保持不变。首先，实验探究中，若红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂，会加快过氧化氢分解产生氧气，因此带火星的木条会复燃；反应的文字表达式需体现反应物、生成物和催化剂；判断质量是否不变，依据催化剂反应前后质量不变；还需验证化学性质是否不变，这是催化剂的另一关键条件。
【解析】
【实验探究】步骤③中，加入红砖粉末后过氧化氢分解速率加快，产生大量氧气，因此带火星的木条复燃；过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解为水和氧气，反应的文字表达式为：$\mathrm{过氧化氢}\xrightarrow{\mathrm{红砖粉末}}\mathrm{水}+\mathrm{氧气}$。
【分析】催化剂在反应前后质量不变，因此若红砖粉末可作过氧化氢分解的催化剂，则反应前后质量相等，即$m_1 = m_2$。
【评价】催化剂除质量不变外，反应前后化学性质也保持不变，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不变。
【答案】
木条复燃；$\mathrm{过氧化氢}\xrightarrow{\mathrm{红砖粉末}}\mathrm{水}+\mathrm{氧气}$；$=$；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
【点评】
本题围绕“寻找新催化剂”展开，考查对催化剂定义的全面理解（“一变两不变”），需结合实验现象和催化剂特征分析，避免遗漏化学性质不变的条件，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确催化剂的定义：催化剂能改变化学反应速率，且反应前后质量和化学性质均保持不变。首先，实验探究中，若红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂，会加快过氧化氢分解产生氧气，因此带火星的木条会复燃；反应的文字表达式需体现反应物、生成物和催化剂；判断质量是否不变，依据催化剂反应前后质量不变；还需验证化学性质是否不变，这是催化剂的另一关键条件。
【解析】
【实验探究】步骤③中，加入红砖粉末后过氧化氢分解速率加快，产生大量氧气，因此带火星的木条复燃；过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解为水和氧气，反应的文字表达式为：$\mathrm{过氧化氢}\xrightarrow{\mathrm{红砖粉末}}\mathrm{水}+\mathrm{氧气}$。
【分析】催化剂在反应前后质量不变，因此若红砖粉末可作过氧化氢分解的催化剂，则反应前后质量相等，即$m_1 = m_2$。
【评价】催化剂除质量不变外，反应前后化学性质也保持不变，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不变。
【答案】
木条复燃；$\mathrm{过氧化氢}\xrightarrow{\mathrm{红砖粉末}}\mathrm{水}+\mathrm{氧气}$；$=$；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
【点评】
本题围绕“寻找新催化剂”展开，考查对催化剂定义的全面理解（“一变两不变”），需结合实验现象和催化剂特征分析，避免遗漏化学性质不变的条件，难度适中。
【难度系数】
0.5
