Question

我們已經(jīng)學(xué)過實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法，請利用下列裝置回答相關(guān)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?xì)怏w，那么應(yīng)選擇的裝置是    和      ；

在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳?xì)怏w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?xì)怏w，則氣體應(yīng)從    （填c或d）端通．理由是                             ．

（4）用制取的二氧化碳進(jìn)行如下有關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：

①實(shí)驗(yàn)（II）中溶液變        色；

②實(shí)驗(yàn)（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(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式（或化學(xué)式表達(dá)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(shí)機(jī)是                。

（6）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       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                        。

[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？                         。

 

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(dǎo)管口氣泡連續(xù)，均勻冒出時(shí)；

（6）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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?yàn)榧尤敫咤i酸鉀后，加熱時(shí)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?xì)怏w，因?yàn)榉磻?yīng)物的狀態(tài)為大理石是固體與稀鹽酸是液體的反應(yīng)，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?yàn)槎�氧化碳的密度比空氣的大，裝置二相當(dāng)于向上排空氣法，所以氣體應(yīng)從d進(jìn)；（4）因?yàn)槎�氧化碳能溶于水生成碳酸，所以①�?shí)驗(yàn)（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(shí)驗(yàn)（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(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式（或化學(xué)式表達(dá)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(shí)機(jī)是：導(dǎo)管口氣泡連續(xù)，均勻冒出時(shí)；（6）在[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]中第一組同學(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，說明MnO₂在加熱的情況下不生成氧氣，所以猜想I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，說明生成了氧氣，所以可利用氧氣的助燃性來檢驗(yàn)，將帶火星的木條放入試管內(nèi)進(jìn)行檢驗(yàn)即可；[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，的原因是：高錳酸鉀不是催化劑，是因?yàn)榧尤敫咤i酸鉀后，加熱時(shí)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(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法及催化劑的探究