Question

我們已經(jīng)學過實驗室制取氣體的一般思路和方法，請利用下列裝置回答相關問題．

（1）寫出圖一中a和b的儀器名稱：a          b        ；

（2）選擇圖一中的裝置制取和收集二氧化碳氣體，那么應選擇的裝置是    和      ；

在實驗室中制取二氧化碳氣體的常用藥品：液體是         ，固體是              。

（3）若要用圖二裝置收集二氧化碳氣體，則氣體應從    （填c或d）端通．理由是                             ．

（4）用制取的二氧化碳進行如下有關性質(zhì)實驗：

①實驗（II）中溶液變        色；

②實驗（III）中加熱之后，溶液又變?yōu)?u>           色，解釋出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因                                                                           。

（5）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學反應方程式（或化學式表達式）                         若要用排水法收集一瓶較純凈的氧氣，開始收集氧氣的最佳時機是                。

（6）同學稱取一定質(zhì)量的KMnO₄固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂。實驗結束時，乙同學發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O₂大于理論產(chǎn)量。針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：

[提出猜想]猜想I：反應生成的MnO₂分解放出O₂；

猜想II：反應生成的K₂MnO₄分解放出O₂；

猜想III：反應生成的K₂MnO₄和MnO₂分解都放出O₂。

[實驗驗證]同學們分成兩組，分別進行下列實驗：

第一組同學取一定質(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，則猜想       錯誤；第二組同學取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正確的結論。該組同學選擇的實驗方法是                        。

[拓展延伸]實驗發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應速率很慢，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。

請說明KMnO₄在KClO₃的分解反應中是否作催化劑，為什么？                         。

 

Answer 1

【答案】

（1）a試管；b錐形瓶；（2）B和D;稀鹽酸，大理石（石灰石）；

（3）d;二氧化碳的密度大于空氣的密度；

（4）①紅；②紫色；碳酸不穩(wěn)定加熱而分解，溶液不再顯酸性，石蕊又變?yōu)樽仙��?/p>

（5）2KMnO₄ ^△K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑；導管口氣泡連續(xù)，均勻冒出時；

（6）[實驗驗證] Ⅰ；將帶火星的木條放入試管內(nèi)；[拓展延伸]高錳酸鉀不是催化劑，是因為加入高錳酸鉀后，加熱時高錳酸鉀首先發(fā)生分解產(chǎn)生二氧化錳、錳酸鉀和氧氣，產(chǎn)生的二氧化錳能對氯酸鉀分解起到催化作用，所以KClO₃的分解速率大大加快。

【解析】

試題分析：由題中圖可知圖一中（1）a試管；b錐形瓶；（2） 選擇圖一中的裝置制取和收集二氧化碳氣體，因為反應物的狀態(tài)為大理石是固體與稀鹽酸是液體的反應，條件為常溫，制得的二氧化碳能溶于水且密度比空氣大，故不能用排水集氣法，只能用向上排空氣法，所以選擇B和D；（3）因為二氧化碳的密度比空氣的大，裝置二相當于向上排空氣法，所以氣體應從d進；（4）因為二氧化碳能溶于水生成碳酸，所以①實驗（II）中溶液變?yōu)榧t色，在加熱的情況下碳酸分解生成二氧化碳和水，試液中沒有酸性物質(zhì)，所以②實驗（III）中加熱之后，溶液又變?yōu)樽仙�原因是：碳酸不穩(wěn)定加熱而分解，溶液不再顯酸性，石蕊又變?yōu)樽仙�；�?） 實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學反應方程式（或化學式表達式）2KMnO₄ ^△K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑      若要用排水法收集一瓶較純凈的氧氣，開始收集氧氣的最佳時機是：導管口氣泡連續(xù)，均勻冒出時；（6）在[實驗驗證]中第一組同學取一定質(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，說明MnO₂在加熱的情況下不生成氧氣，所以猜想I錯誤；第二組同學取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正確的結論，說明生成了氧氣，所以可利用氧氣的助燃性來檢驗，將帶火星的木條放入試管內(nèi)進行檢驗即可；[拓展延伸]實驗發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應速率很慢，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，的原因是：高錳酸鉀不是催化劑，是因為加入高錳酸鉀后，加熱時高錳酸鉀首先發(fā)生分解產(chǎn)生二氧化錳、錳酸鉀和氧氣，產(chǎn)生的二氧化錳能對氯酸鉀分解起到催化作用，所以KClO₃的分解速率大大加快。

考點：實驗室制取氣體的一般思路和方法及催化劑的探究