Question

12．通過(guò)對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)規(guī)律，請(qǐng)結(jié)合如圖1回答問(wèn)題：

（1）用裝置A制氧氣．
①用裝置A制氧氣的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．
②冬冬用AD相連制取和收集的氧氣，來(lái)做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有觀察到劇烈燃燒，火星四射的現(xiàn)象．你認(rèn)為下列不屬于該實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是B．
A．氧氣不純　　B．集氣瓶沒預(yù)先裝少量水
C．鐵絲太粗　　D．系在鐵絲上的木柴燃燒盡了，才將鐵絲伸入集氣瓶
（2）同學(xué)們用二氧化錳催化過(guò)氧化氫溶液的方法制氧氣時(shí)，探究了影響化學(xué)反應(yīng)速率的部分因素，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	過(guò)氧化氫溶液濃度∕%	過(guò)氧化氫溶液體積∕m L	溫度∕℃	二氧化錳的用量∕g	收集氧氣的體積∕m L	反應(yīng)所需的時(shí)間∕s
Ⅰ	5	1	20	0.1	4	16.75
Ⅱ	15	1	20	0.1	4	6.04
Ⅲ	30	5	35		2	49.21
Ⅳ	30	5	55		2	10.76

①二氧化錳催化過(guò)氧化氫溶液的方法制氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ?qū)Ρ瓤芍�，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度有關(guān)；從實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快．
③化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學(xué)反應(yīng)速率與微觀粒子的概率有關(guān)．試從微觀角度解釋“反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快”的原因是粒子間碰撞的概率越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快．
④用一定量15%的過(guò)氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應(yīng)速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量是減小、不變還是增大呢？不變．
⑤學(xué)習(xí)了雙氧水制氧氣的實(shí)驗(yàn)后，王林同學(xué)想起自己家里有一瓶消毒用的雙氧水，經(jīng)查看發(fā)現(xiàn)已過(guò)期，他用實(shí)驗(yàn)證明了這瓶雙氧水已經(jīng)完全變質(zhì)．請(qǐng)你猜想王林同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟是：取這瓶雙氧水放入試管中，加入適量二氧化錳，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是沒有氣泡產(chǎn)生．
（3）實(shí)驗(yàn)室常用硫化亞鐵的塊狀固體與稀鹽酸（液體）在常溫下反應(yīng)制硫化氫氣體．硫化氫氣體是無(wú)色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，易溶于水．
①制取硫化氫時(shí)選用的發(fā)生裝置B或C．
②硫化氫氣體排放到空氣中會(huì)污染空氣．硫化氫氣體可被水吸收，用堿液（如NaOH溶液）吸收效果最好．收集硫化氫氣體時(shí)，應(yīng)將n端（選填m、n、e、f）與圖2的g端（填g、h）相連．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置的特點(diǎn)來(lái)分析制取方法、根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來(lái)分析可能的原因；
（2）①過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣和水，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
②比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時(shí)，可以看出過(guò)氧化氫的濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
③物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)物的濃度越大，在溶液中粒子間接觸的機(jī)會(huì)更多，可以據(jù)此來(lái)解答該題；
④由于改變的只是溶液的濃度，但是溶質(zhì)的質(zhì)量沒有改變，所以最終產(chǎn)生的氧氣的質(zhì)量不會(huì)改變；
⑤根據(jù)過(guò)氧化氫性質(zhì)解答；
（3）①根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件懸著發(fā)生裝置，發(fā)生裝置A可用于固體加熱型反應(yīng)制取氣體，發(fā)生裝置BC可用于固體與液體常溫下反應(yīng)生成氣體的裝置；
②裝置D具有特殊的使用方法，兩只導(dǎo)管位置一上一下，可滿足排空氣收集氣體的兩種方法，根據(jù)收集氣體和洗氣的原則來(lái)分析．

解答 解：（1）①該裝置適用于固體加熱制取氧氣，試管口沒有沒有棉花團(tuán)，所以是加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物來(lái)制取氧氣；故填：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
②沒有觀察到火星四射，說(shuō)明沒有燃燒現(xiàn)象，也是就沒有發(fā)生鐵絲的燃燒，故所有分析可圍繞燃燒來(lái)進(jìn)行，更確切地說(shuō)是鐵絲的燃燒條件來(lái)進(jìn)行．燃燒需要可燃物與氧氣有一定的接觸，且接觸越充分越容易燃燒，氧氣的濃度越大越易燃燒，溫度越高燃燒也易發(fā)生；
A、收集到的氧氣純度太低時(shí)，鐵絲可能不燃燒，故不符合題意；
B、集氣瓶底部預(yù)先放入水的目的是為了防止生成物濺落炸裂集氣瓶的，與鐵絲是否能夠燃燒無(wú)關(guān)，符合題意；
C、鐵絲太粗，與氧氣接觸不充分，鐵絲可能不燃燒，故不符合題意；
D、待鐵絲上的火柴燃燒盡了，才將鐵絲伸入集氣瓶，鐵絲的溫度未達(dá)到著火點(diǎn)，鐵絲不燃燒，故不符合題意；
故選B；
（2）①過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生了氧氣和水，所以可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②從表中分析可知：ⅠⅡ中除了過(guò)氧化氫濃度不同之外，其他的各種量均相同，所以可以判斷出是反應(yīng)物的濃度影響了反應(yīng)速率，并且是濃度越大，反應(yīng)速率越快；ⅢⅣ則是溫度不同其他條件相同，溫度高的反應(yīng)速率快；故填：反應(yīng)物濃度；溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快；
③物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，而反應(yīng)物的濃度越大，在溶液中粒子間接觸的機(jī)會(huì)更多，即粒子間碰撞的概率越大，所以反應(yīng)速率也就越快；故填：粒子間碰撞的概率越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；
④根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道，生成物的質(zhì)量只與反應(yīng)物的質(zhì)量多少有關(guān)，而與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)，所以本題中是向過(guò)氧化氫溶液中加入了水，而沒有改變過(guò)氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，所以產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量不會(huì)改變；故填：不變；
⑤根據(jù)過(guò)氧化氫溶液中加入二氧化錳可以產(chǎn)生氧氣的性質(zhì)，取這瓶雙氧水放入試管中，加入適量二氧化錳，如有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明沒變質(zhì)，否則就已變質(zhì)．故填：取這瓶雙氧水放入試管中，加入適量二氧化錳；沒有氣泡產(chǎn)生；
（3）①實(shí)驗(yàn)室通常用塊狀固體硫化亞鐵（FeS）和稀硫酸（H₂SO₄）在常溫下通過(guò)發(fā)生反應(yīng)制得硫化氫氣體，屬于固液常溫型，因此應(yīng)該選取裝置BC來(lái)制取硫化氫氣體；
②因?yàn)榱蚧瘹錃怏w的密度比空氣大，因此氯化氫氣體應(yīng)從m端進(jìn)入，空氣從n排出；用于洗氣時(shí)長(zhǎng)進(jìn)，故n端連接g；
故答案為：①B；C；②n；g．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了能夠影響化學(xué)反應(yīng)的因素，解答這類題時(shí)要注意盡可能的把題中的能夠影響化學(xué)反應(yīng)的因素找出，然后再利用控制變量法來(lái)進(jìn)行判斷，最后得出答案．正確理解裝置的作用，根據(jù)對(duì)裝置作用的理解，結(jié)合對(duì)氣體性質(zhì)的介紹，按要求逐一解答所遇到的問(wèn)題．