实验室用下图所示的装置来制取氧气并进行氧气的性质实验。
( 1 )写出图中标号仪器名称: ①____________ ②_________
( 2 )用装置 AC 制取氧气 :
① 反应原理为 ________________ (用文字表达式表示)。装置 A 中试管口略向下倾斜的原因是 _____________ 。
② 为了使收集到的氧气较纯净,应等到 _______________ 时开始收集氧气。实验时发现收集到的氧气呈紫红色,造成该现象的错误实验操作是 _______________ 。
( 3 )用装置 BD 制取氧气反应原理为 ______________________ (用文字表达式表示)。能选择装置 B 为发生装置,需满足的要求是 _________________ 和 ________________ 。
( 4 )小明同学用向上排空气法收集氧气并验满。他用火柴做了如下图所示实验。
① 根据图 B 和 C ,你认为 C 火柴熄灭的原因是 _________________ 。
② 根据图 D 和 E ,你得出的实验结论是 ________________ 。
( 5 )氯化铁溶液和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解。为比较两者催化效率高低,在 28℃ 环境下进行如下探究。请在线上补充相关内容
① 提出问题:过氧化氢酶和氯化铁催化效率哪个高?
② 猜想与假设: ___________________ 。
③ 实验材料:适宜浓度的氯化铁溶液和新鲜猪肝研磨液(含过氧化氢酶), 3% 过氧化氢溶液等。
④ 实验与事实
在上图中 A 处写出需加入试管乙中的物质和量 ______________ ;预测上图中的实验现象: _________________ 。
实验结论: 28℃ 时过氧化氢酶催化效率比氯化铁溶液高。
酒精灯 集气瓶 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 防止冷凝水倒流引起试管破裂 气泡连续均匀冒出 未在试管口塞一团棉花 过氧化氢 水 + 氧气 反应物为固体和液体 反应条件不加热 吹气使温度降低到火材着火点以下 集气瓶中装满了氧气或氧气能支持燃烧 氯化铁溶液催化效率高或过氧化氢酶催化效率高 2 滴适当浓度的氯化铁溶液 甲试管产生气泡速度比较快
【详解】
(1). 标号 ① 是酒精灯,标号 ② 是集气瓶;
(2).① 使用 AC 装置制取氧气,是通过加热高锰酸钾制取和通过排水法收集氧气,所以反应的文字表达式为:高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;
A 的试管口略微向下倾斜是防止冷凝水倒流引起试管破裂;
② 为了使收集到的氧气较纯净,应等到气泡连续均匀冒出时开始收集氧气,防止开始收集的气体中含有空气而使氧气不纯;
实验时发现收集到的氧气呈紫红色,造成该现象的错误实验操作是未在试管口塞一团棉花,导致高锰酸钾进入集气瓶中使氧气变红;
(3). 用装置 BD 制取氧气是利用二氧化锰催化过氧化氢产生氧气,文字表达式为 : 过氧化氢 水 + 氧气;
能选择装置 B 为发生装置,需要满足的条件是反应物分别为固体和液体,反应不需要加热;
(4). C 火柴熄灭的原因是因为吹气使温度降到火柴的着火点以下,导致火柴熄灭;
根据图 D 和 E ,可以得出的实验结论是集气瓶已经装满了氧气,或者氧气能够支持燃烧;
(5). 该实验是为了比较氯化铁溶液和过氧化氢酶两者催化效率高低,所以可以假设氯化铁溶液催化效率高或过氧化氢酶催化效率高;
控制变量法只能有一个变量,所以 A 处应加入的物质和量为 2 滴适当浓度的氯化铁溶液;
实验结论是过氧化氢酶催化效率比氯化铁溶液高,所以实验现象为甲试管产生气泡速度比较快。
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ | 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
收集装置 | 氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集 | |
整体装置图 | ||
操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来) ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯,预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕,先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。 ⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。 |
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