Question

【題目】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）寫出儀器名稱：①______________________________。

（2）甲同學(xué)用高錳酸鉀制取氧氣，選用的發(fā)生裝置是_____（填字母），反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________，為防止實(shí)驗(yàn)中高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管，應(yīng)采取的措施是___________________。若用 E 裝置收集的氧氣，在完成硫粉在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，集氣瓶?jī)?nèi)要預(yù)留適量的水（圖 F 所示），水的作用是_____________________。

（3）實(shí)驗(yàn)室可用鋅粒和稀鹽酸在常溫下制取氫氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是（填字母，下同）___________________，收集純凈的氫氣最好選擇裝置___________________，用該裝置收集氫氣的收集方法叫___________________，用該方法收集的氫氣 若不純，其原因可能是___________________。

（4）丙同學(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)們分為兩組，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_____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_______________________。

（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KClO3固體與 KMnO4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？________________。

Answer 1

【答案】水槽 A 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑ 在試管口放一團(tuán)棉花 吸收 SO2，防止污染空氣 B E 排水法 未等氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)即開始收集 Ⅰ和Ⅲ 將帶火星的木條放入試管內(nèi) 高錳酸鉀不是催化劑，加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因 為高錳酸鉀分解也會(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

【解析】

（1）儀器①是水槽；故填：水槽。

（2）高錳酸鉀制取氧氣屬于固固加熱型，故選A；實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，應(yīng)采取的措施是試管口放一團(tuán)棉花；若用 E 裝置收集的氧氣，在完成硫粉在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，集氣瓶?jī)?nèi)要預(yù)留適量的水（圖 F 所示），水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空氣。

故填：A； 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑；在試管口放一團(tuán)棉花；吸收 SO2，防止污染空氣。

（3）鋅粒和稀硫酸反應(yīng)是硫酸鋅和氫氣，發(fā)生裝置的特點(diǎn)屬于固液常溫的反應(yīng)，故選擇B裝置；收集氫氣可以采用向下排空氣法或排水法，但排水法收集的氫氣較純凈；用該方法收集的氫氣 若不純，其原因可能是未等氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)即開始收集。

故填：B；E；排水法；未等氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)即開始收集。

（4）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]同學(xué)們分為兩組，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)方法是將帶火星的木條放入試管內(nèi)，帶火星的木條復(fù)燃。

故填：Ⅰ和Ⅲ；將帶火星的木條放入試管內(nèi)。

[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KClO3固體與 KMnO4固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快。高錳酸鉀不是催化劑，加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因 為高錳酸鉀分解也會(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。

故填：高錳酸鉀不是催化劑，加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因 為高錳酸鉀分解也會(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。