Question

（共20分）工业上常用分离液态空气法制取氧气，实验室常用物质分解的方法制氧气。某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。

（1）（2分）工业制氧气是       （填“物理”或“化学”）变化，仪器a的名称是：     。

（2）（4分）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的符号表达为：                  。反应类型为（             ）收集氧气还可选用的装置是     。

（3）（3分）若用装置B制氧气，反应通常很剧烈，据此提出实验安全注意事项是

A．更换部分仪器，控制液体的加入速度

B．用体积小的广口瓶

C．加热反应物

D．减小过氧化氢浓度

（4）（2分）氨气极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，应选用上图   作发生装置，收集氨气最好用上图     装置。

（5）（4分）乙同学称取一定质量的KMnO₄固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂．实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：

【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的MnO₂分解放出O₂；

猜想Ⅱ：反应生成的K₂MnO₄分解放出O₂；

猜想Ⅲ：反应生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂．

【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：第一组同学取一定质量的MnO₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变，则猜测     错误；第二组同学取K₂MnO₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是                              。

（6）（5分）丙同学阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：。

【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？

【设计实验】丙同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。

(Ⅰ)上述实验应测量的“待测数据”是               。

(Ⅱ)若实验②比实验①的“待测数据”更    (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。

(Ⅲ)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若测量得到0.5g氧化铜（ CuO ）粉末，再将黑色粉末放入试管中，                                                  。(简述操作和现象)

【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。

【评价设计】你认为丙同学设计实验③和实验②对比的目的是                              。

Answer

（1）“物理” 长颈漏斗

（2）H2O2 MnO2H2O+ O2 分解反应 C

（3）AD

（4）A D

（5）I 把带火星的木条伸入试管中，木条复燃。

（6）（Ⅰ）生成等体积O2．所需的时间 (Ⅱ)小

(Ⅲ)加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生。（或其他合理答案）

设计评价：探究氧化铜是否比二氧化锰催化效果好。

【解析】

试题分析：（2）B装置属固液在常温下的反应，故选用的是用过氧化氢溶液制取氧气；E装置属向上排空气法收集氧气；氧气难溶于水，还可用排水法收集；

（3）用过氧化氢溶液制取氧气，若反应速率过快，可降低过氧化氢溶液的浓度或减慢滴加过氧化氢溶液的速率；

（4）用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，根据反应物的状态，属固固加热型，选A装置；氨气的密度比空气小，易溶于水，故只能用向下排空气法收集；

（5）在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，说明二氧化锰没有分解产生氧气，猜想1错误；氧气可用带火星的小木条检验，若产生氧气，则带火星的小木条会复燃；

（6）若氧化铜能做催化剂，则能加快氯酸钾的分解速率，那么可比较收集等体积的氧气所需的时间；判断一种物质是否是某反应的催化剂，要看它是否具备催化剂的特征，即“一变二不变”： 能否改变反应的速率；反应前后本身的质量，是否改变；本身的化学性质是否改变。故还要看氧化铜的质量在化学反应前后是否发生改变；实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜是否比二氧化锰催化效果好。

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法、催化剂