Question

对氧气的探究

（1）标号仪器的名称为：①______，②______．
（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气，反应的化学方程式为______．在甲、乙两套发生装置中，你选择的是______，另一套装置的错误是______，容易导致的后果是______．
（3）收集氧气时，可以根据氧气的______和______选择不同的收集方法．要收集一瓶较纯净的氧气，最好选择上图中的______装置．
（4）如果用B装置进行收集，需要验满，方法是：将带火星的木条伸到______，木条复燃，证明氧气已集满．某同学在锥形瓶内出现大量气泡时，用B装置收集氧气，过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未觅木条复燃，其原因可能是______．
（5）某研究小组对用H₂O₂分解的实验条件进行探究．他们进行以下试验：
①往盛有5mL 5%H₂O₂溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃
②往盛有5mL w%H₂O₂溶液的试管中，加入a g MnO₂，伸入带火星的木条，木条复燃
③往盛有5mL w%H₂O₂溶液的试管中，加入a g Fe₂O₃，伸入带火星的木条，木条复燃
④经检验，②③中反应的试管中管中仍然有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据．用足量等体积H₂0₂溶液制取相同体积0₂所需的时间

时间 （min）　 浓度 条件	30%H2O2	15%H2O2	5%H2O2
加入agMnO2	0.2	0.8	2.0
加入agFe2O3	7.0	9.0	16.0

问题：（1）Mn0₂、Fe₂0₃在上述反应中的作用是______
问题：（2）实验②、③中H₂0₂的浓度（w%）以______为宜．
问题：（3）从上表中能得出哪些结论？______．

Answer 1

解：（1）由图中所指①指的是长颈漏斗，②指的是水槽，故答案为：长颈漏斗；水槽；
（2）因过氧化氢分解生成水和氧气，在甲和乙装置中，甲装置中的长颈漏斗的下端没有伸到液面以下，则生成的氧气可能会从长颈漏斗逸出，导致收集不到氧气，则选择乙装置可以生成气体并能收集到气体，故答案为：2H₂O₂2H₂O+0₂↑；乙；长颈漏斗的下端未伸到液面以下；生成的气体从长颈漏斗逸出，而收集不到气体；
（3）因氧气不溶于水，可采用排水法收集，又氧气的密度比空气的大，则可采用向上排空气法收集，排空气法往往空气排不干净而导致氧气不纯，则一般采用排水法可收集到较纯净的氧气，即选择C装置可收集纯净的氧气，故答案为：氧气不溶于水；氧气的密度比空气大；C；
（4）因氧气具有助燃性，则将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则收集满，若过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未觅木条复燃，则可能使装置漏气，集气瓶中没有收集到氧气，所以都不能看到木条复燃，故答案为：集气瓶口；装置漏气，在集气瓶中未收集到氧气；
（5）因二氧化锰和氧化铁的质量在反应前后都没有变化，比较实验①②③可知加快了反应的进行，则它们的作用是催化作用，选择同一种催化剂时，30%浓度的过氧化氢反应用时最少，但是不便于收集，所以选用5%的．在同种浓度时，选择二氧化锰作催化剂用时间少，故答案为：催化作用；5%；过氧化氢来制取氧气可选择5%的溶液并使用二氧化锰作催化剂．
分析：（1）根据常见的仪器和仪器的名称来回答图中仪器的名称；
（2）根据反应物和生成物来书写化学方程式，比较甲和乙装置后根据氧气能否收集到来分析解答；
（3）根据氧气的溶解性和密度来分析收集方法，两种方法比较来选择收集纯净氧气的方法；
（4）根据氧气的助燃性来验满，利用收集到的氧气的量少来分析不能使木条复燃的原因；
（5）根据二氧化锰和氧化铁的质量不变化来分析在反应中的作用，根据表格中的数据来选择合适的浓度，通过对比的方法得出选择合适的催化剂和合适的浓度来解答．
点评：本题较复杂，考查学生对氧气制取的实验的掌握，学生应熟悉实验装置、物质的性质，能根据实验中的数据来分析问题、解决问题．