Question

17．小强和小明两位同学在实验室用下列装置制取几种气体．

（1）写出图中有标号仪器的名称：a是长颈漏斗，b是水槽．
（2）小强想用高锰酸钾制取一瓶氧气应选用的发生装置是A（填装置序号），而小明认为该装置有一个小问题，请你帮助他：试管口放一团棉花；实验室用该方法制取氧气的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）在装入药品前，应先进行的一项操作是检验装置的气密性．
（4）小明要制取少量CO₂，其反应原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O（用化学方程式表示），他收集该气体的装置是（填装置序号）D，选用该装置的理由是．
（5）为了防止生成的气体从C装置仪器a逸出，必须使a仪器下端管口伸入液面以下．
（6）小强和小明还对过氧化氢分解时影响反应速率的部分因素作出探究，并测得相关实验数据．如下表：

实验序号	H2O2溶液浓度%	H2O2溶液体积/mL	温度/℃	MnO2的用量/g	收集氧气的体积/mL（排水法）	反应所需时间/s
①	5	1	20	0.1	2	16.75
②	15	1	20	0.1	2	12.63
③	20	5	25	0.2	4	10.70
④	20	5	35	0.2	4	8.06

从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度有关．通过实验①与②对比可知，化学反应速率与反应物的有关．若用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，加适量水稀释，产生氧气的总质量不变．（选填“减小”或“不变”或“增大”）．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
（3）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性；
（4）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
（5）不同的实验装置，功能不同．
（6）③④是温度不同其他条件相同，是对温度影响化学反应速度的探究；①②是过氧化氢浓度不同而其他条件相同，这种设计是验证反应物浓度对反应速度的影响；从表中分析可知：①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系．

解答 解：（1）a是长颈漏斗，通过长颈漏斗可以向反应容器中注入液体药品；b是水槽，常用于排水法收集气体；
（2）用高锰酸钾制取氧气需要加热，应该用A装置作为发生装置；为了防止高锰酸钾进入导管，应该在试管口塞一团棉花；高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）为了防止装置漏气影响实验，在装入药品前，应先检查装置的气密性；
（4）碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；
（5）为了防止生成的气体从仪器a中逸出，必须使a仪器的末端浸没在液体中；
（6）从表中分析可知：③④是温度不同其他条件相同，明显是对温度影响化学反应速度的探究；①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系；从表中分析可知：①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系，且反应物的浓度越大，化学反应速率越快，所以用一定量的质量分数为15%的过氧化氢溶液制氧气，在不影响产生氧气质量的前提下，为了减慢反应速率，可采取加水稀释过氧化氢溶液的措施，故加适量水稀释，产生氧气的总质量不变．
故答案为：（1）长颈漏斗、水槽；
（2）A、在试管口塞一团棉花、2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄₊MnO₂+O₂↑；
（3）检查装置气密性；
（4）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O、D；
（5）下端管口伸入液面以下；
（6）温度、不变．

点评 本题主要考查仪器的用途、化学方程式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．