Question

7．某化學興趣小組的同學根據實驗室提供的儀器和藥品，在老師的指導下從如圖中選擇裝置進行了氧氣的制備實驗．

（1）寫出儀器a的名稱：錐形瓶．
（2）甲同學從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導管時，應先把玻璃管口用水濕潤，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．收集氣體前，應將集氣瓶裝滿水并蓋上毛玻璃片，收集氧氣還可選用的裝置是C．
（3）乙同學稱取一定質量的KMnO₄固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂．實驗結束時，乙同學發現用排水法收集到的O₂大于理論產量．針對這一現象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】
猜想I：反應生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想II：反應生成的K₂MnO₄分解放出O₂；
猜想III：反應生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂．
【實驗驗證】同學們分為兩組，分別進行以下實驗：第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變．則猜想Ⅰ錯誤（填“錯誤”或“正確”）；第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論．該組同學選擇的實驗方法是把帶火星的木條伸入試管中，帶火星的木條復燃．
【拓展延伸】實驗發現，KClO₃固體加熱制取O₂的反應速率很慢，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．請說明KMnO₄在KClO₃的分解反應中是否作催化劑，為什么？不是，因為高錳酸鉀受熱分解生成二氧化錳，二氧化錳作氯酸鉀分解的催化劑．
【實驗反思】通過以上實驗探究，你對“實驗室制取氧氣”還想探究的問題是利用排水法和排空氣法收集的氧氣，哪種方法收集的氧氣更純凈？．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；                              
 氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水；
（3）氧氣能使帶火星的木條復燃；
氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；                                                
高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣．

解答 解：（1）儀器a的名稱是錐形瓶．
故填：錐形瓶．
（2）從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，利用B裝置制取氧氣不需要加熱，應該是利用過氧化氫制取氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導管時，應先把玻璃管口用水濕潤，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管；
收集氣體前，應將集氣瓶裝滿水并蓋上毛玻璃片，收集氧氣還可選用的裝置是C，是因為氧氣的密度比空氣大．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；用水濕潤；C．
（3）【實驗驗證】第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變．則猜想Ⅰ錯誤；
第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論，該組同學選擇的實驗方法是把帶火星的木條伸入試管中，帶火星的木條復燃．
故填：錯誤；把帶火星的木條伸入試管中，帶火星的木條復燃．
【拓展延伸】KMnO₄在KClO₃的分解反應中不是催化劑，只是因為高錳酸鉀受熱分解生成二氧化錳，二氧化錳作氯酸鉀分解的催化劑．
故填：不是，因為高錳酸鉀受熱分解生成二氧化錳，二氧化錳作氯酸鉀分解的催化劑．
【實驗反思】通過以上實驗探究，對“實驗室制取氧氣”還想探究的問題是．
故填：利用排水法和排空氣法收集的氧氣，哪種方法收集的氧氣更純凈？．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．