Question

某化學興趣小組的同學對實驗室制取氧氣的實驗展開了如下探究：
（1）小明同學選用如圖1所示的裝置制取氧氣．制取過程中所發生反應的化學反應方程式為：________．實驗前小明同學先向儀器A中加入水，然后將導氣管放入水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導氣管口是否有連續的氣泡出現．該實驗操作的目的是________．
（2）小雨閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質作催化劑，于是他對氧化銅產生了探究興趣．
【提出問題】
氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？
【設計實驗】
小雨以生成等體積的氧氣為標準，設計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）．

實驗序號	KClO3質量	其他物質質量	待測數據
①	1.2g	l
②	1.2g	CuO　 0.5g
③	1.2g	MnO2　0.5g

①上述實驗應測量的“待測數據”是________．
②若實驗②比實驗①的“待測數據”更________（填“大”或“小”），說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率．
③將實驗②反應后的固體經提純分離仍得到0.5克黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，________（簡述操作和現象），說明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑．
【評價設計】你認為小雨設計實驗③和實驗②對比的目的是________．
（3）小林同學對“過氧化氫溶液的濃度對反應速度有何影響”展開如下探究：取不同濃度的過氧化氫溶液，在其他條件相同的情況下進行實驗，記錄數據如下：

實驗	1	2	3	4	5
過氧化氫溶液的濃度	1%	3%	5%	10%	15%
MnO2粉末用量/g	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
收集到500mL氣體時所用時間/秒	560	186	103	35	12

①根據以上數據分析過氧化氫溶液的濃度對反應速度有怎樣的影響：________；
②小芳同學驗證實驗后二氧化錳的質量是否仍為0.5g，她取反應后的溶液進行如下操作：________、洗滌、干燥、稱量，她用如圖2所示的裝置進行實驗，試指出圖中的三處錯誤________；________；________．

Answer 1

解：（1）如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；觀察導氣管口是否有連續的氣泡出現，該實驗操作的目的是：檢查裝置的氣密性；故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；檢查裝置的氣密性；
（2）由表格數據可知：上述實驗應測量的“待測數據”是得到相同質量的氧氣所需要的時間；若實驗②比實驗①的“待測數據”更小，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率；將實驗②反應后的固體經提純分離仍得到0.5克黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，加入氯酸鉀固體加熱，一會兒就有氣泡冒出，說明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑；設計實驗③和實驗②對比的目的是：比較氧化銅和二氧化錳哪個催化效果更好；故答案為：①得到相同質量的氧氣所需要的時間；②小；③加入氯酸鉀固體加熱，一會兒就有氣泡冒出；比較氧化銅和二氧化錳哪個催化效果更好；
（3）根據表格數據分析過氧化氫溶液的濃度對反應速度有怎樣的影響：過氧化氫溶液的濃度越大，反應的速度越快；二氧化錳不溶于水，因此采用過濾、洗滌、干燥、稱量，她用如圖2所示的裝置進行實驗，圖中的三處錯誤是：用燒杯直接向漏斗內倒液體；液面高于濾紙邊緣；漏斗的下端在燒杯的中央；故答案為：①過氧化氫溶液的濃度越大，反應的速度越快；②過濾；用燒杯直接向漏斗內倒液體；液面高于濾紙邊緣；漏斗的下端在燒杯的中央
分析：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，觀察導氣管口是否有連續的氣泡出現，該實驗操作的目的是：檢查裝置的氣密性；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．由表格數據可知：上述實驗應測量的“待測數據”是得到相同質量的氧氣所需要的時間；若實驗②比實驗①的“待測數據”更小，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率；將實驗②反應后的固體經提純分離仍得到0.5克黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，加入氯酸鉀固體加熱，一會兒就有氣泡冒出，說明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑；設計實驗③和實驗②對比的目的是：比較氧化銅和二氧化錳哪個催化效果更好．根據表格數據分析過氧化氫溶液的濃度對反應速度有怎樣的影響：過氧化氫溶液的濃度越大，反應的速度越快；二氧化錳不溶于水，因此采用過濾、洗滌、干燥、稱量，她用如圖2所示的裝置進行實驗，圖中的三處錯誤是：用燒杯直接向漏斗內倒液體；液面高于濾紙邊緣；漏斗的下端在燒杯的中央．
點評：本考點主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇、影響化學反應速度的因素，同時也考查了化學方程式的書寫和混合物的分離方法等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．