Question

某興趣小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．（本題的所有夾持儀器均已省略）請(qǐng)根據(jù)下圖回答問(wèn)題：

（1）圖中儀器④⑤的名稱：④

燒杯

，⑤

酒精燈

．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖A的裝置，并用儀器③收集氧氣．其中，儀器①中盛放的試劑應(yīng)為

過(guò)氧化氫溶液

，此法生成氧氣的化學(xué)方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

，收集氧氣的方法為

排水法

．用儀器③收集氧氣時(shí)，還可用于測(cè)定氧氣的體積，此時(shí)還需要

量筒

（填儀器名稱），
（3）實(shí)驗(yàn)室常用

大理石和稀鹽酸

 制取二氧化碳，從B～G中選擇儀器，組裝發(fā)生裝置，要求能方便控制反應(yīng)的發(fā)生或停止，你的正確選擇為（填字母）

CEFG

，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水，寫(xiě)出該化學(xué)方程式為

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（4）實(shí)驗(yàn)前，甲同學(xué)先向儀器①中加入水，然后將導(dǎo)管放入水槽中，并打開(kāi)儀器①的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是

檢查裝置的氣密性

．
（5）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量KMnO₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)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l：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
做出上述猜想的理由是

他們都是含氧元素的物質(zhì)

．
（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①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

錯(cuò)誤．
②第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒(méi)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)

．
（實(shí)驗(yàn)反思）通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)探究，你對(duì)“問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認(rèn)識(shí)？

溫度不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同

．

Answer 1

分析：本題考查了二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取和收集方法，并且結(jié)合高錳酸鉀的制取中所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)問(wèn)題進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，對(duì)于二氧化錳和錳酸鉀是否能夠分解得到氧氣的實(shí)驗(yàn)，一是可以看加熱后本身的質(zhì)量是否會(huì)改變，二是因?yàn)楦咤i酸鉀分解的氧氣過(guò)處本身計(jì)算產(chǎn)量，所以二氧化錳和錳酸鉀可能本身分解產(chǎn)生氧氣，所以就可以用帶火星的木條檢驗(yàn)是否有氧氣生成即可．

解答：解：（1）圖中儀器④是燒杯，⑤是酒精燈．故答案為：燒杯；酒精燈．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖A的裝置，A裝置是不加熱的，所以所用試劑應(yīng)該是過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳，而分液漏斗中只能盛放液體，所以分液漏斗內(nèi)放的是過(guò)氧化氫溶液．③中有水，是短進(jìn)長(zhǎng)出，所以是排水法收集．當(dāng)需要量取氣體的體積時(shí)，需要用到量筒，原理是液體的等量代換．故答案為：過(guò)氧化氫溶液； 2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；排水法；量筒．
（3）實(shí)驗(yàn)室常用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，當(dāng)要求能方便控制反應(yīng)的發(fā)生或停止時(shí)，需要反應(yīng)物之間彼此能夠分離，所以就用到F，所以此時(shí)就不宜采用錐形瓶，故選CEFG．檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水．故答案為：大理石和稀鹽酸；CEFG；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）實(shí)驗(yàn)前，甲同學(xué)先向儀器①中加入水，然后將導(dǎo)管放入水槽中，并打開(kāi)儀器①的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是檢查裝置的氣密性．故答案為：檢查裝置的氣密性
（5）高錳酸鉀分解的產(chǎn)物是錳酸鉀和二氧化錳和氧氣．對(duì)應(yīng)方程為2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量，由于二氧化錳和錳酸鉀都含有氧元素，所以可能是二氧化錳和錳酸鉀中的一種或者兩種分解得到氧氣．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)，可以分別取純凈的二氧化錳和錳酸鉀分別加熱到高錳酸鉀分解的溫度，觀察是否有質(zhì)量變化或者是否真的生成氧氣．相對(duì)而言質(zhì)量變化法當(dāng)質(zhì)量變化較小時(shí)不宜察覺(jué)，所以用檢驗(yàn)生成物的方法更合適．
①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錯(cuò)誤．
②第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論，檢驗(yàn)采產(chǎn)物，由于是確認(rèn)是否為氧氣，所以就用帶火星的木條插入試管內(nèi)檢驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)反思中，可以從相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中思考均可，入溫度不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同等．
故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；二氧化錳和錳酸鉀都含有氧元素；I；將帶火星的木條放入試管內(nèi)；溫度不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同（其他說(shuō)法合理也可）

點(diǎn)評(píng)：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，所以要會(huì)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)去思考運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)原理丙加以評(píng)價(jià)．