Question

6．某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．

（1）寫出儀器a的名稱：錐形瓶．
（2）甲同學(xué)從圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把玻璃管口用水潤濕，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿水并蓋上玻璃片．收集氧氣還可選用的裝置是C．
（3）乙同學(xué)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(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)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(xué)們進(jìn)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分解都放出O₂．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，則猜想Ⅰ和Ⅲ錯(cuò)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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．請說明KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？不是； 加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣的速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用．
【實(shí)驗(yàn)反思】通過以上實(shí)驗(yàn)探究，你對“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”還想探究的問題是高錳酸鉀分解的最低溫度．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)常用儀器回答；
（2）B裝置屬于固液常溫型，過氧化氫制取氧氣可用此裝置，據(jù)反應(yīng)原理、裝置連接、排水法收集氧氣及氧氣的性質(zhì)分析解答；
（3）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)實(shí)驗(yàn)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；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)題意對“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”還想探究的問題是：高錳酸鉀分解的最低溫度

解答 解：
（1）儀器a是添加液體的長頸漏斗；
（2）B裝置屬于固液常溫型，過氧化氫制取氧氣可用此裝置，反應(yīng)方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把玻璃管口用水潤濕，使之潤滑，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿 水并蓋上 玻璃片，準(zhǔn)備收集氧氣．因?yàn)檠鯕饷芏缺瓤諝獯�，所以收集氧氣還可選用向上排空氣法；
（3）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，說明250℃時(shí)，二氧化錳不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ錯(cuò)誤；氧氣能夠支持燃燒，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；
【拓展延伸】
如果將KMnO₄固體與KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快．KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中不是作催化劑，原因是加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用；
【實(shí)驗(yàn)反思】
對“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”還想探究的問題是：高錳酸鉀分解的最低溫度；
故答案為：
（1）長頸漏斗；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；用水潤濕；水；玻璃片；C；
（3）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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】不是；  加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣的速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用；
【實(shí)驗(yàn)反思】高錳酸鉀分解的最低溫度．

點(diǎn)評 了解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置選取，反應(yīng)原理，并能對高錳酸鉀制取氧氣進(jìn)行相關(guān)問題的探究，對于探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，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(gè)方案可以參考，質(zhì)量變化法和生成物檢驗(yàn)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．