Question

某化学兴趣小组成员利用下列实验装置来探究O₂气体的制取。

（1）A、B、C、D四套发生装置都可用于实验室制取O₂气体。

①仪器a的名称是_____。

②实验室用氯酸钾和二氧化锰来制取O₂的符号表达式_____。若用E装置收集氧气，验满的方法是_____。若用H装置装满水收集氧气，气体应从导管_____（填：“b”或“c”）端进入。

③利用B装置制取O₂时，反应未停止前关闭止水夹，可观察到的现象是_____。

④与A装置相比，利用C装置制取O₂的优点是_____。

⑤实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷（CH₄）气体，已知甲烷难溶于水，比空气的密度小，要制备和收集更纯净的甲烷气体应选择的实验装置组合为_____。（在A~G中选择）

（2）经查阅资料得知，氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。小红同学用MnO₂、CuO两种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。

实验操作：取30粒含MnO₂的海藻酸钠微球，采用图I装置进行实验。改用另一种微球，分别重复上述实验，得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是_____

②用含MnO₂的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是_____。

③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是_____。

Answer

铁架台 用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满 c 长颈漏斗内液面上升 可以控制反应速率 DG 确保催化剂用量一致，便于对比 反应剧烈，装置内压强过大，使锥形瓶上的橡皮塞弹出 CuO

【解析】

（1）①仪器a的名称是铁架台，故填铁架台；

②实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的符号表达式为：；若用E装置收集氧气，可用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；若用H装置装满水收集氧气，由于氧气的密度比水小，应该“短进长出”，故气体应从导管c端进入；

③利用B装置制取O2时，反应未停止前关闭止水夹，可观察到的现象是长颈漏斗内液面上升，因为装置内继续反应生成氧气，装置内压强变大，导致长颈漏斗内液面上升；

④利用C装置制取O2，可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，故与A装置相比，利用C装置制取O2的优点是可以控制反应速率；

⑤实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷（CH4）气体，属于固固加热，故应选择的发生装置是D，甲烷难溶于水，密度比空气小，故可用排水法和向下排空气法收集，由于气体具有散逸性，要想得到更纯净的甲烷气体，应用排水法收集，故应选择的实验装置组合为DG；

（2）①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是确保催化剂用量一致，便于对比；

②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是反应剧烈，装置内压强过大，使锥形瓶上的橡皮塞弹出；

③从实验曲线看，二氧化锰的催化反应速率太快，氧化铜的催化速率比较温和、效果好，故催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO。