16.某;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實驗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行了氧氣的制備實驗.
(1)寫出裝置圖中標(biāo)號儀器的名稱:a酒精燈;b集氣瓶.
(2)甲同學(xué)用氯酸鉀、二氧化錳等試劑,從圖中選擇A、D裝置的組合制取氧氣.
①反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO
3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O
2↑;
②在用橡膠管連接裝置A和D中的玻璃導(dǎo)管時,應(yīng)先把玻璃管口用水潤濕,然后稍稍用力把玻璃管插入橡膠管.
③收集氣體前,應(yīng)將集氣瓶裝滿水,并倒扣在水中.當(dāng)氣體連續(xù)均勻地從導(dǎo)氣管口冒出時,將導(dǎo)氣管伸入到集氣瓶口開始收集.判斷氣體已集滿的方法是有氣泡從瓶口冒出.
④收集氧氣還可選用的裝置是B(選填字母).
(3)甲同學(xué)用氯酸鉀等試劑制取氧氣反應(yīng)結(jié)束后冷卻,對制取氧氣后的固體殘渣(已完全反應(yīng))作如下回收處理:
①通過以下四步實驗操作可回收不溶物二氧化錳.正確操作的先后順序是:B、C、D、A(填寫序號).
A.烘干 B.溶解 C.過濾 D.洗滌
②過濾時需用到的實驗儀器有:鐵架臺(帶鐵圈)、漏斗(帶濾紙)、燒杯、玻璃棒.
③過濾時需要將圓形濾紙折疊處理.下列濾紙折疊過程圖示中,正確的是甲(選填“甲”或“乙”).
甲:A→B→C 乙:A→B→D
(4)乙同學(xué)選A裝置用KMnO
4固體制氧氣,需要對A裝置進行的改變是在試管口放一團棉花.乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO
4固體放入A中大試管里,將溫度控制在250℃加熱制取O
2.實驗結(jié)束時,乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O
2量大于理論產(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MnO
2分解放出O
2;猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的K
2MnO
4分解放出O
2;
猜想Ⅲ:反應(yīng)生成的K
2MnO
4和MnO
2都分解放出O
2.
【實驗驗證】同學(xué)們分成兩組,分別進行下列實驗:第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO
2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO
2的質(zhì)量不變,則猜測Ⅰ、Ⅲ錯誤;第二組同學(xué)取K
2MnO
4加入試管中,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)選擇的實驗方法是用帶火星的木條伸入試管中,木條復(fù)燃.
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn),KClO
3固體加熱到400℃時,生成O
2的速率還是很慢,但如果將KMnO
4固體與KClO
3固體混合加熱,則KClO
3的分解速率大大加快.請說明KMnO
4在KClO
3的分解反應(yīng)中并不是作催化劑的理由因為在反應(yīng)過程中KMnO
4生成了別的物質(zhì),其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了改變.