Question

18．某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實驗室提供的儀器和藥品，在老師的指導(dǎo)下從下圖中選擇裝置，進行氧氣的制備實驗．

（1）寫出儀器a的名稱：錐形瓶．
（2）甲同學(xué)從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．在用橡皮管連接裝置B和E中的玻璃導(dǎo)管時，應(yīng)先把玻璃管口潤濕，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．收集氧氣還可選用的裝置是C（填序號）．若用A裝置制取氧氣，A裝置中需添加高錳酸鉀，在試管口塞一團棉花．裝置B中的分液漏斗代替了長頸漏斗，具有的優(yōu)點是可控制反應(yīng)速率．
（3）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO₄放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂并用排水法進行收集．實驗結(jié)束時，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量．針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們進行了如下探究：
[提出猜想]
猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出O₂
猜想Ⅲ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂
[實驗驗證]同學(xué)們分成兩組，分別進行下列實驗：
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，則猜測Ⅰ和Ⅲ錯誤；
第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實驗方法是把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃．
[拓展延伸]實驗發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO₄固體與KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快．KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中作催化劑嗎？否（填“是”或“否”），請寫出此過程中KClO₃分解的化學(xué)方程式：2KClO₃ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實驗室常用儀器的認識解決此題；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；在用膠皮管連接玻璃管時，應(yīng)先把玻璃管口潤濕；氧氣的密度比空氣大；若用A裝置制取氧氣，A裝置中應(yīng)放高錳酸鉀；分液漏斗能控制液體的滴加速度；
（3）【實驗驗證】根據(jù)實驗現(xiàn)象，可以判斷物質(zhì)的性質(zhì)；氧氣能夠供給呼吸，支持燃燒，能使帶火星的木條復(fù)燃；
【拓展延伸】根據(jù)高錳酸鉀加熱分解也會產(chǎn)生氧氣解答；

解答 解：（1）依據(jù)實驗室常用儀器的認識解決此題．答案為：錐形瓶；
（2）選擇B、E裝置的組合制氧氣不需要加熱，應(yīng)該是利用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在用膠皮管連接B和E中的玻璃管時，應(yīng)先把玻璃管口潤濕；氧氣的密度比空氣大，故可用向上排空氣法收集；若用A裝置制取氧氣，A裝置中需添加高錳酸鉀．加熱高錳酸鉀制取氧氣需要在試管口塞一團棉花；分液漏斗能控制液體的滴加速度，從而控制反應(yīng)速率．
（3）【實驗驗證】
在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，說明250℃時，二氧化錳不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ錯誤；氧氣能夠支持燃燒，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實驗方法是把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；
【拓展延伸】不是  此過程中KClO₃分解的化學(xué)方程式為：2KClO₃ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．
故答案為：
（1）錐形瓶；（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、濕潤、C、高錳酸鉀，在試管口塞一團棉花、可控制反應(yīng)速率；（3）[實驗驗證]Ⅰ和Ⅲ、把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；[拓展延伸]否、2KClO₃ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．

點評 本題主要考查儀器的用途、反應(yīng)表達式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發(fā)生裝置時，要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、能否和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、密度、能否和空氣中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等因素，以高錳酸鉀制取氧氣進行相關(guān)問題的探究，對于探究實驗的設(shè)計，一定要有明顯的現(xiàn)象差別才可以，所以在錳酸鉀和二氧化錳是否會生成氧氣探究中，就有兩個方案可以參考，質(zhì)量變化法和生成物檢驗法，掌握氯酸鉀和高錳酸鉀的性質(zhì)，理解催化劑的概念是解題的關(guān)鍵．