Question

7．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答問題：

（1）實(shí)驗(yàn)儀器的名稱：a酒精燈；b集氣瓶．
（2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，發(fā)生裝置應(yīng)該選用A，該裝置有一處不足，請(qǐng)改正：在試管口處加一團(tuán)棉花．要收集到較純凈的氧氣，應(yīng)該選用裝置C，若用該裝置收集的氧氣也不純，原因可能是未等氣泡均勻連續(xù)放出時(shí)就開始收集．
（3）某同學(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(duì)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(cè)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(cè)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Ⅱ．
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應(yīng)速率很慢且需要的溫度較高，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(qǐng)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)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對(duì)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(duì)“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）熟悉常見儀器的名稱和用途；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的原理、裝置、注意事項(xiàng)分析回答；
（3）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；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的過程分析設(shè)計(jì)問題．

解答 解：（1）由圖示可知標(biāo)號(hào)儀器①是酒精燈，②是集氣瓶；
2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，屬于加熱固體植物氣體，發(fā)生裝置應(yīng)該選用A，為了防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，在導(dǎo)管口處加一團(tuán)棉花，所以，該裝置有一處不足，改正方法是：在試管口處加一團(tuán)棉花．要收集到較純凈的氧氣，應(yīng)該選用排水法收集，應(yīng)用裝置C，若用該裝置收集的氧氣也不純，原因可能是 未等氣泡均勻連續(xù)放出時(shí)就開始收集．
（3））【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)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；
【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(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對(duì)氯酸鉀的分解起催化作用．
【實(shí)驗(yàn)反思】
對(duì)“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．
故答為：（1）酒精燈，是集氣瓶；
（2）高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，A，在試管口處加一團(tuán)棉花．C；未等氣泡均勻連續(xù)放出時(shí)就開始收集．
（3）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】Ⅰ和Ⅲ；Ⅱ；
【拓展延伸】不是，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(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對(duì)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(píng) 本題考查了兩種制取氧氣的方法，然后以高錳酸鉀制取氧氣進(jìn)行相關(guān)問題的探究，對(duì)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(huì)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．