Question

2．某校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：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．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潤濕，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分解都放出O₂．
[實驗驗證]同學們分成兩組，分別進行下列實驗：
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；
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？高錳酸鉀不能用作氯酸鉀分解的催化劑，因為氯酸鉀的分解速率大大加快，是由于高錳酸鉀受熱分解生成的二氧化錳做了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”還想探究的問題是如何檢驗氧氣是否收集滿．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
（2）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；
氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，能使帶火星的木條復燃；
（3）根據實驗現象可以判斷相關方面的問題．

解答 解：（1）儀器a的名稱是錐形瓶，常用作反應容器．
故填：錐形瓶．
（2）選擇B、E裝置的組合制取氧氣時，應該是利用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，反應的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導管時，應先把玻璃管口用水潤濕，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管；
收集氣體前，應將集氣瓶裝滿水并蓋上玻璃片；
收集氧氣還可選用的裝置是C，即可以用向上排空氣法收集．
故填：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；用水潤濕；水；玻璃片；C．
（3）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：Ⅰ；把帶火星的木條伸入試管中，帶火星的木條復燃．
[拓展延伸]
因為氯酸鉀的分解速率大大加快，是由于高錳酸鉀受熱分解生成的二氧化錳做了氯酸鉀分解的催化劑，所以高錳酸鉀不能用作氯酸鉀分解的催化劑．
故填：高錳酸鉀不能用作氯酸鉀分解的催化劑，因為氯酸鉀的分解速率大大加快，是由于高錳酸鉀受熱分解生成的二氧化錳做了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”還想探究的問題是如何檢驗氧氣是否收集滿等．
故填：如何檢驗氧氣是否收集滿．

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．