Question

化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题：

（1）写出图中带标号仪器的名称：①_____②_____。

（2）若实验室对你开放，请从图1中选择合适的装置，制取一种你熟悉的气体。你想制取的气体是_____，选择的发生装置是_____（填序号，下同），选择的收集装置是_____，选择此收集装置的理由是_____。

（3）装置B虽然操作简便，但无法控制反应速率。请从图2中选取_____（填序号）取代装置B中的单孔塞，以达到控制反应速率的目的。

（4）探究制取氧气的适宜催化剂。

实验方案如下：

I.用MnO₂、CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃四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，备用。

Ⅱ.取30粒含MnO₂的海藻酸钠微球，采用左下图装置进行实验。改用其他三种海藻酸钠微球，分别重复上述实验，得到右下图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

酒精灯 长颈漏斗 O2 A（或B） C（或D） 氧气密度比空气大（或氧气不易溶于水） Ⅲ 确保催化剂用量一致（或其他合理答案即可） 产气速率过快，导致气压过大，橡胶塞被弹出（或其他合理答案） CuO

【解析】

（1）图中①是酒精灯，②是长颈漏斗。故答案为：酒精灯、长颈漏斗；

（2）根据图1的装置。可以制取氧气，若要使用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气，则发生装置为A，收集装置为C或D；若要使用双氧水制取氧气，则发生装置为B，收集装置为C或D。可以制取氢气，使用固体药品锌和液体药品稀硫酸制取，则发生装置B，收集装置为E或D。可以制取二氧化碳，使用固体药品大理石或石灰石和液体药品稀盐酸，则发生装置为B，收集装置为C。故答案为：氧气、A（或B）、C（或D）、氧气密度比空气大（或氧气不易溶于水）（该问答案合理即可）；

（3）若要控制反应速率。若选用图2的装置Ⅰ，长颈漏斗无法控制反应速率。若选用装置Ⅱ，生成的气体直接通过右侧导管进入收集装置中，无法控制反应的速率。若选用装置Ⅲ，可以通过注射器控制反应速率。故答案为：Ⅲ；

（4）①该实验的目的是探究制取氧气的适宜的催化剂，需要做对照实验。每次实验时，海藻酸钠微球数应相同是为了确保催化剂用量一致。故答案为：确保催化剂用量一致（或其他合理答案即可）；

②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，可能是因为产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出。故答案为：产气速率过快，导致气压过大，橡胶塞被弹出（或其他合理答案）；

③从实验曲线看，二氧化锰太剧烈，氧化铁和三氧化二铬太慢，故催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜。故答案为：CuO。