第二单元 我们周围的空气
课题3 制取氧气
第2课时 用过氧化氢制取氧气 催化剂
[学生用书P33]
1．实验室制取氧气，既可采用分解过氧化氢溶液的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。这两种方法的共同点是( )
A．反应都不需要加热
B．所需仪器相同
C．均可用二氧化锰作催化剂
D．都利用氧化物分解
2．实验室制取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是( )
A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放6%的过氧化氢溶液
B．锥形瓶里加入高锰酸钾固体，分液漏斗里盛放蒸馏水
C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D．当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡，立即收集
3．[2017·德阳]下图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。
,A),B),C),D),E),F),G)
请你回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_____。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，其反应的文字表达式是______________。若从控制反应速率和节约药品的角度考虑，应选择的发生装置是_____(填字母编号)。
(3)实验室若用氯酸钾和二氧化锰(作催化剂)制取氧气，可选择_____作发生装置(填字母编号，下同)。
(4)D、E、F、G都是实验室中气体的收集装置，其中不能用来收集氧气的是_____。
4．实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，回答下列问题：
(1)二氧化锰在反应中的作用是__________。
(2)下列仪器中：①的名称是__________；组装O2发生装置时，应选择_________(填序号)。
4
(3)研究显示：O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃。因此，O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法________(填“可靠”或“不可靠”)。为了收集一瓶较纯净的O2，最好采用_______集气法。
(2)根据实验室常用仪器可知：①是漏斗。实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，该反应不需加热；制取较多的O2，选用锥形瓶；制取过程中可以添加反应物，应用长颈漏斗，并用⑤封闭锥形瓶和导出气体。因此组装O2的发生装置时，应选择②③⑤。
(3)O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃，因此，O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法不可靠；因氧气不易溶于水，收集较纯净的氧气可用排水法。
5．[2018·温州]二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为比较两者的催化能力，小明按图甲所示装置进行了如下实验。
,甲)
①取1.5毫克过氧化氢酶和8毫升蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。
②用注射器A从容器中抽出2毫升气体，用注射器B将2毫升H2O2溶液注入容器中，采集数据。直至反应结束。
③用3.1毫克、5.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化锰重复上述实验，获取数据如图乙。
,乙)
(1)步骤②将注射器B中的2 mL H2O2溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2毫升气体，其目的是_____________________ __________________。
(2)小明分析相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强”这一结论，其依据是__在相同时间内，加入过氧化氢酶的容器内压强更大__。
(3)查阅资料得知：过氧化氢分解为放热反应。小明推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中过氧化氢分解突然变慢。请说明其理由：___________________________________
___________________________________
_______________________________。
参考答案
4
[学生用书P33]
1． C
2． A 【解析】 实验室可以用过氧化氢溶液与二氧化锰在常温下制取氧气，A正确；用高锰酸钾制取氧气应在加热的条件下进行反应，B错误；由于氧气的密度大于空气，集满氧气的集气瓶应正放在桌面上，C错误；由于装置中存在一定量的空气，所以发生反应后不能立即收集，否则收集的气体不纯，D错误。
3．(1)分液漏斗
(2)过氧化氢水＋氧气 B
(3) C。
(4) D
【解析】 (1)图中标号仪器a是分液漏斗。
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，不需加热，属于固液常温型，故可选发生装置B；装置B中的分液漏斗可逐滴滴加液体，需要制取气体时打开开关，不需要时关闭开关，从而达到节约药品和控制反应速率的目的，所以应选择的发生装置是B。
(3)氯酸钾在二氧化锰的催化下分解需加热，应选用C装置。
(4)因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E、G装置收集；氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用F装置收集，所以不能用来收集氧气的是D。
4． (1)催化作用
(2)漏斗 ②③⑤
(3)不可靠 排水
【解析】 (1)二氧化锰在反应中起催化作用。
(2)根据实验室常用仪器可知：①是漏斗。实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，该反应不需加热；制取较多的O2，选用锥形瓶；制取过程中可以添加反应物，应用长颈漏斗，并用⑤封闭锥形瓶和导出气体。因此组装O2的发生装置时，应选择②③⑤。
(3)O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃，因此，O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法不可靠；因氧气不易溶于水，收集较纯净的氧气可用排水法。
5．(1)调整密闭容器内的压强，使得测定结果更准确
(2)在相同时间内，加入过氧化氢酶的容器内压强更大
(3)过氧化氢酶质量过大反应速率加快，过氧化氢酶的活性受热后降低，所以催化效果减弱，反应速率突然变慢
【解析】 (1)步骤②将注射器B中的2 mL H2O2溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2毫升气体，这是为了调整密闭容器内的压强，使得测定结果更准确。
(2)由图乙中的两个图象可知，在相同时间内，加入过氧化氢酶的容器内压强更大，也就是生成了更多的氧气，这一现象说明了过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强。
4
(3)过氧化氢分解为放热反应，而过氧化氢酶质量过大反应速率加快，过氧化氢酶的活性受热后降低，所以催化效果减弱，反应速率突然变慢。
4
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