Question

从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计．科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验．请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据图回答问题：
（1）在实验室中用过氧化氢（H₂O₂）制取氧气．
[明确实验目的]：用过氧化氢在实验室里制取氧气．
[收集有关资料]过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的文字表达式或化学方程式为：______ 2H₂O+O₂↑（或文字表达式：过氧化氢 水+氧气）；

Answer

（1）过氧化氢在二氧化锰的作用下分解成水和氧气，写出其反应方程式；根据反应物的状态和反应条件选择发生装置；根据气体的密度和溶解性选择收集装置；
①固体一般从锥形瓶口加入，液体从长颈漏斗口加入；②排空气法和排水法相对来说，排水法收集的气体更纯；③装置漏气就收集不到气体；④根据操作的简单性及生成的产物分析；⑤根据分液漏斗的作用分析；
（2）①实验目的要根据下面的步骤去推并模仿（1）来写；②根据催化剂的作用回答；③氯酸钾制氧气需要加热，根据氧气能使带火星的木条复燃的特性来验满．
【解析】
（1）过氧化氢制氧气的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，反应条件是二氧化锰作催化剂，所以反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑
（或文字表达式：过氧化氢 水+氧气）；
用过氧化氢制取氧气是固体与液体，不需要加热，所以发生装置是A，氧气不易溶于水且密度比空气大，所以可以用C或D来收集；
①过氧化氢溶液从长颈漏斗口加入，二氧化锰从锥形瓶口加入；
②排空气法和排水法相对来说，排水法收集的气体更纯；
③根据观察到锥形瓶内有大量气泡产生，说明反应产生了氧气；但开始用C装置收集氧气，过一断时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃，说明气体溢出了，装置漏气；
④根据两种方法的反应条件，可知用过氧化氢溶液分解不需要加热，操作就比较简单；产物都不止一种，故选择B；
⑤装置A中反应剧烈，说明可能是反应物浓度太大或滴加速度太快，而分液漏斗可以控制液体滴加的速度；用体积小的锥形瓶不会改变反应速度；加热会加快反应；故选择：A；
（2）①通过下面的收集资料就能判断实验目的是：用氯酸钾制取氧气；
②催化剂所起的作用叫催化作用；反应的方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
③固体与固体制取气体需要加热，所以发生装置选择B，因为氧气能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条来验满，放到瓶口能复燃说明满了，否则不满．
故答案为：（1）2H2O22H2O+O2↑（或过氧化氢水+氧气）；A；C或D；①过氧化氢溶液  二氧化锰；   ②C；  ③装置漏气；④B；⑤A；
（2）①用加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰固体混合物制取氧气；②起催化作用；2KClO32KCl+3O2↑；③B；用带火星的木条放到集气瓶口，看是否熄灭．