Question

某�；瘜W(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)下從如圖中選擇裝置進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．

（1）寫出儀器a的名稱：

 

．
（2）甲同學(xué)從圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，該化學(xué)反應(yīng)的文字表達(dá)式為：

 

．
在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把玻璃管口

 

，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿

 

并蓋上

 

．收集氧氣還可選用的裝置是

 

．
（3）乙同學(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(qǐng)說明KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？

 

、

 

【實(shí)驗(yàn)反思】：
（1）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

 

．
（2）丙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里用A、E裝置制取氧氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)大試管已破裂，請(qǐng)你幫他分析造成試管破裂的可能原因．（要求寫出三條原因）．

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,制取氧氣的操作步驟和注意點(diǎn),催化劑的特點(diǎn)與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）認(rèn)識(shí)常用儀器的名稱；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置來分析制取原理；根據(jù)橡皮管連接的方法回答；根據(jù)氧氣的密度和溶解性考慮收集方法及注意的事項(xiàng)；
（3）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)二氧化錳的質(zhì)量不變，得出結(jié)論；
要驗(yàn)證猜想II，可以用驗(yàn)證氧氣的方法來確定氧氣的有無，可以用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察現(xiàn)象；
【拓展延伸】根據(jù)高錳酸鉀及氯酸鉀反應(yīng)的特點(diǎn)及催化劑分析回答；
【實(shí)驗(yàn)反思】提出與制取有關(guān)的問題即可．

解答：解：（1）儀器a是錐形瓶；故填：錐形瓶；
（2）該裝置適用于固液常溫下制取氧氣，則為過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；在用橡皮管連接玻璃導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把玻璃管口潤濕，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．用排水法收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿水，蓋上玻璃片，不要留有氣泡，否則使收集的氧氣不純；當(dāng)氣泡均勻連續(xù)時(shí)，開始收集氧氣；當(dāng)瓶口有氣泡冒出時(shí)，表明該瓶內(nèi)的氧氣已滿．氧氣的密度比空氣大，還可以用向上排空氣法來收集；
故填：過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；潤濕，水，玻璃片；C；
（3）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]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，說明不是二氧化錳產(chǎn)生的氧氣，故猜想Ⅰ錯(cuò)誤；驗(yàn)證氧氣的產(chǎn)生還可以用帶火星的木條伸進(jìn)試管內(nèi)，看是否復(fù)燃；
[拓展延伸]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．高錳酸鉀不是反應(yīng)的催化劑．
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）通過高錳酸鉀控制在250℃即可分解，而氯酸鉀需要較高的溫度，可以提出氯酸鉀分解的最佳溫度是多少？為什么二者分解的溫度不同等；
故答案為：氯酸鉀分解的最佳溫度是多少？
（2）試管沒有均勻預(yù)熱，加熱時(shí)試管與燈芯接觸，會(huì)造成試管受熱不均勻而破裂；收集完氧氣，先熄滅酒精燈，后取出水中導(dǎo)管，水槽內(nèi)的水可能倒吸入試管，使試管因驟然冷卻而炸裂；試管外壁有水，加熱過程中會(huì)造成試管受熱不均勻而破裂．故填：沒有給試管預(yù)熱，試管外壁有水，加熱時(shí)試管接觸了燈芯，收集完畢后，先撤去了酒精燈（合理即可）．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】：Ⅰ，將帶火星的木條伸入試管口，木條復(fù)燃，
【拓展延伸】：
不是，因?yàn)楦咤i酸鉀反應(yīng)后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化．
【實(shí)驗(yàn)反思】：（1）氯酸鉀分解的最佳溫度是多少？
（2）試管破裂的原因：沒有給試管預(yù)熱，試管外壁有水，加熱時(shí)試管接觸了燈芯，收集完畢后，先撤去了酒精燈，試管口高于了管底．

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．