Question

【題目】某興趣小組根據(jù)實驗室提供的儀器和藥品進行了氧氣的制備實驗。

（1）甲同學(xué)選用如圖所示的裝置制取氧氣。

①寫出A、B儀器的名稱：A_________；B________。

②除用排水法外，甲同學(xué)還可選擇_________法收集氧氣。

③實驗前，甲同學(xué)先向儀器A中加入水，然后將導(dǎo)管放入槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡出現(xiàn)。該實驗操作的目的是___________。

（2）在用氯酸鉀制取氧氣的實驗中，乙同學(xué)誤把高錳酸鉀當(dāng)成了二氧化錳加入氯酸鉀中，加熱時，氯酸鉀的分解速率明是加快，于是得出結(jié)論：高錳酸鉀也可以作為氯酸鉀分解的催化劑，大家經(jīng)過討論后，認為乙同學(xué)得出的結(jié)論不科學(xué)

①寫出高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式________，氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式________。

②如何證明高錳酸鉀不是氯酸鉀分解的催化劑_________。

③高錳酸鉀能加快氯酸鉀分解速率的主要原因是_________。

（3）丙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的高錳酸鉀放在大試管中，將溫度控制在20℃條件下加熱制取氧氣，實驗結(jié)束時，丙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣大于理論產(chǎn)量，針對這一現(xiàn)象同學(xué)們進行了如下探究：

（提出猜想）

猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的二氧化錳分解放出氧氣；

猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的錳酸鉀分解放出氧氣。

做出上述猜想的理由是_____________。

（實驗驗證）同學(xué)們分為兩組，分別進行以下實驗：

①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的二氧化錳，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變。則猜想_______錯誤。

②第二組同學(xué)取錳酸鉀在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法，而是將帶火星的木條放在試管口，觀察到__________現(xiàn)象，從而得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論。

Answer 1

【答案】分液漏斗 集氣瓶 向上排空氣 檢查裝置氣密性 高錳酸鉀在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了改變 高錳酸鉀分解生成的二氧化錳做催化劑 K2MnO4和MnO2都是含有氧元素的化合物 Ⅰ 木條復(fù)燃

【解析】

（1）①圖中A是分液漏斗，B是集氣瓶；

②氧氣的密度大于空氣的密度，不易溶于水，所以除用排水法收集外，還可以用向上排空氣法收集；

③實驗前，甲同學(xué)先向儀器A中加入水，然后將導(dǎo)管放水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)。這種做法可以使裝置內(nèi)外形成壓力差，操作的目的是檢查裝置氣密性；

（2）①高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：；

氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：；

②從催化劑的概念分析，催化劑在化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變，本題中高錳酸鉀分解了，那么本身的化學(xué)性質(zhì)改變，自身分解了，質(zhì)量當(dāng)然也就發(fā)生了改變。所以高錳酸鉀不是該反應(yīng)的催化劑。

③由于高錳酸鉀在加熱時能夠發(fā)生分解產(chǎn)生二氧化錳，這樣氯酸鉀和高錳酸鉀的混合物在受熱時高錳酸鉀分解產(chǎn)生的二氧化錳就能夠?qū)β人徕浀姆纸馄鸬酱呋�的作用其中的二氧化錳改變了氯酸鉀的分解速率，所以充當(dāng)催化劑的是二氧化錳，而非高錳酸鉀。

（3）[提出猜想]

K2MnO4和MnO2都是含有氧元素的化合物，所以我們可以猜想有氧氣生成。

[實驗驗證]

①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的二氧化錳，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變。則猜想Ⅰ錯誤；

②第二組同學(xué)取錳酸鉀在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法，而是將帶火星的木條放在試管口，若木條復(fù)燃，則猜想Ⅱ正確。