Question

17．利用下列儀器進行實驗（所有裝置的氣密性都已檢查完畢）

（1）把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中制取并收集氧氣，完成該實驗你所選用的儀器有abdh（填字母）．寫出發生反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．這種方法與“把二氧化錳加入盛有過氧化氫溶液的試管中制氧氣”相比有的優點可以得到平穩的氧氣流、控制反應速率、節約藥品等．
（2）某同學繼續探究“紅磚粉末是否也可以作過氧化氫分解反應的催化劑？”實驗步驟和現象如下：
①他分別向兩支試管中加入等質量等溶質質量分數的過氧化氫溶液，向其中一支試管加入一藥匙紅磚粉末，然后將兩支試管中的氣體導出通入水中比較產生氣泡的快慢，發現加入紅磚粉末的試管中反應較快．
②將反應較快的試管內固體過濾出來，洗滌、烘干、稱量．
③用稱量后的固體重復步驟①的實驗，現象與步驟①完全相同．
試回答：步驟①中他除了選用試管外還用到上面列出的儀器有fgh（填字母）．步驟③的實驗目的是證明紅磚粉末在反應前后的化學性質沒有改變．該學生認為通過上述實驗已證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解反應的催化劑，但老師認為該同學的實驗還缺少一個關鍵步驟，請指出來實驗開始沒有稱量紅磚粉末的質量．

Answer 1

分析 （1）要把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中，則需試管作為反應容器，因為所給塞子是單孔塞，生成的氣體還要導出，則選a，還需注射器，收集氣體的集氣瓶，長導管h；并據反應原理書寫方程式；注射器緩緩加入液體，可控制反應速率，得到平穩的氧氣流，收集滿氧氣后，還可停止加入，節約藥品；
（2）要觀察產生氣泡的速度快慢，則還須塞子，導管和水槽；步驟③的目的是證明紅磚粉末在反應前后的化學性質沒有改變；要證明紅磚粉末是反應的催化劑，還須證明其質量反應前后不變，而實驗開始沒有稱量．

解答 解：（1）要把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中，則需試管作為反應容器，因為所給塞子是單孔塞，生成的氣體還要導出，則選a，還需注射器，收集氣體的集氣瓶，長導管h，說明不是用排水法收集（用彎導管），故不需水槽；反應方程式是 2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；注射器緩緩加入液體，可控制反應速率，得到平穩的氧氣流，收集滿氧氣后，還可停止加入，節約藥品；
（2）要觀察產生氣泡的速度快慢，則還須塞子，導管將氣體導出和水槽；步驟③的目的是證明紅磚粉末在反應前后的化學性質沒有改變；要證明紅磚粉末是反應的催化劑，還須證明其質量反應前后不變，而實驗開始沒有稱量；
故答案為：（1）a b d h；   2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；      可以得到平穩的氧氣流、控制反應速率、節約藥品等；
（2）f g h；證明紅磚粉末在反應前后的化學性質沒有改變；   實驗開始沒有稱量紅磚粉末的質量．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要明確實驗室制取氣體的裝置選取、催化劑的特點，才能設計實驗、進行實驗、分析實驗，更好的解決此題．