Question

實驗室制取氧氣和二氧化碳，是初中化學學習的重要內容．下圖所示為實驗室常用的實驗裝置．

（1）寫出標有字母的儀器名稱：a是    、b是    ．
（2）實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO₂應選擇的氣體發生裝置是    （填序號，下同）；既可用來收集CO₂，又可用來收集O₂的氣體收集裝置是    ．
（3）實驗室可用B裝置制取O₂，寫出一個你所熟悉的用B裝置制取O₂的化學方程式    ；用C裝置收集的O₂進行實驗時，發現O₂不純，其原因除與水接觸產生水蒸氣外，另一原因可能是    ．
（4）課上，老師向盛有H₂O₂的試管中加入一藥匙的MnO₂，把帶火星的木條伸入試管，木條很快復燃．同學們認為這里有許多問題值得探究．
提出問題：催化劑（MnO₂）的用量會影響該反應的反應速率嗎？
實驗方案：用10%的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末作催化劑，記錄各收集一集氣瓶O₂所需的時間．實驗中，除需要控制收集O₂的體積相同（相同規格的集氣瓶）外，你認為還需要控制的實驗條件是    ．
反思與交流：你提出的一個值得探究的問題是        ．

Answer 1

【答案】分析：（1）a、b均為實驗室常用的儀器．
（2）根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置，根據氣體的密度和溶水性確定收集裝置．
（3）選用B裝置應滿足的條件是反應物的狀態是固態，反應條件是加熱；從用排水法收集氧氣的注意事項進行分析．
（4）除二氧化錳的量不同以外其余的條件都要相同；看其它因素對該反應的反應速率是否有影響．
解答：解：（1）熟記常用儀器的名稱可知a為鐵架臺，b為錐形瓶．
（2）實驗室通常用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應制取二氧化碳，反應物是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置；二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，只能用向上排空氣法收集，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，可用排水法或向上排空氣法收集，二氧化碳和氧氣都可用向上排空氣法收集．故答案為：A     D
（3）實驗室制氧氣的三種方法中加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀這兩種方法選用固-固加熱型的發生裝置，氯酸鉀以二氧化錳為催化劑加熱生成氯化鉀和氧氣，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；用排水法收集氣體時集氣瓶要裝滿水，否則集氣瓶中有殘余的空氣，收集的氣體不純，剛開始冒氣泡時不能收集，因為剛開始排出的氣體中有裝置中的空氣，應等到氣泡均勻冒出時再收集．故答案為：2KClO₃2KCl+3O₂↑或2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
導管口剛有氣泡冒出就開始收集或集氣瓶未裝滿水
（4）反應物的量、溫度、發生裝置等都要相同；從過氧化氫溶液的濃度、反應溫度、反應容器的大小等因素進行探究．故答案為：取相同體積的過氧化氫溶液、在相同溫度下實驗、用相同的發生裝置    不同濃度的過氧化氫溶液對該反應的反應速率是否有影響或溫度對該反應的反應速率是否有影響或反應容器的大小對該反應速率是否有影響
點評：本道題的難點是第四小題，應用控制變量法進行分析，即改變一個量，保持其它量都不變．