实验室常见制取氧气的方法有:a.加热氯酸钾晶体和二氧化锰粉末;b.加热高锰酸钾固体;c.用二氧化锰粉末作催化剂使过氧化氢(H2O2)溶液分解产生氧气.其实验装置如图所示.

(1)写出图中指定仪器的名称:① ;
(2)小刚想用高锰酸钾制取干燥的氧气,他应选择上述装置中的 进行组装.
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气,实验结束后,收集到的氧气不纯其原因是: .
(4)实验室制取氧气的过程,大致可以分以下几步,其中正确顺序是
①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性 ④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出
A、③④①⑤②⑥B、③④①⑤⑥②C、④①③⑤②⑥D、④①③⑤⑥②
(5)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可选用 做发生装置.
(6)已知一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易与氧气发生反应,则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 (填字母“E”或“D”).
(7)若改用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气,则二氧化锰在反应前后固体混合物中的质量分数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
(8)小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂.
【完成实验】按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) | 350 |
③ | 氯酸钾、氧化铜(质量比1:1) | 370 |
④ | 氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) | 390 |
【分析数据、得出结论】
①由实验 ① (填实验编号)与实验④对比,证明猜想合理;
②实验所用的三种物质,催化效果最好的是 .
【反思】
③若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和 不变.
【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;制取氧气的操作步骤和注意点;催化剂的特点与催化作用.
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析;
(2)根据高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,向上排空气法收集出的氧气干燥进行分析;
(3)根据实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气,实验结束后,收集到的氧气不纯其原因是集气瓶中没有装满水进行分析;
(4)根据实验室制取氧气的正确步骤进行分析;
(5)根据实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温进行分析;
(6)根据一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易与氧气发生反应进行分析;
(7)根据二氧化锰是反应的催化剂,在化学反应前后,质量不变进行分析;
(8)①根据对照试验要求只有一个变量,其他条件都相同进行分析回答;
②根据分解时所需温度最低的,催化效果越好进行分析;
③根据催化剂的定义进行分析回答.
【解答】解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,①是试管;
(2)高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,向上排空气法收集出的氧气干燥,所以用高锰酸钾制取干燥的氧气,他应选择上述装置中的AD进行组装;
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气,实验结束后,收集到的氧气不纯其原因是集气瓶中没有装满水;
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气时,需要先检验装置的气密性,然后装药,加热制取氧气,实验结束,需要先撤导管,然后熄灭酒精灯,所以正确的顺序是:③④①⑤⑥②,故选:B;
(5)实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可选用C做发生装置;
(6)一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易与氧气发生反应,所以收集一氧化氮气体时应选用图中装置E;
(7)二氧化锰是反应的催化剂,在化学反应前后,质量不变,所以改用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气,固体质量减少,二氧化锰在反应前后固体混合物中的质量分数将变大;
(8)①根据催化剂能改变化学反应的速率,可选择加催化剂和不加催化剂的进行比较分解温度即可,要想证明除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂,可选择实验①和实验④对比,证明猜想合理;
②分解时所需温度最低的,催化效果越好,故填:MnO2;
③催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率(既能提高也能降低),而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质.故要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变.
故答案为:(1)试管;
(2)AD;
(3)集气瓶中没有装满水;
(4)B;
(5)C;
(6)E;
(7)变大;
(8)①、①;
②二氧化锰;
③化学性质.
【点评】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择.