Question

某校化學實驗室有足量氯酸鉀、過氧化氫溶液和很少量高錳酸鉀。現需要用這些藥品制取多瓶氧氣。
（1）小明設計的方案是：
步驟l：用高錳酸鉀制取二氧化錳，實驗流程如圖18所示：

操作X是                 ，制取二氧化錳的目的是                       。
步驟2：在步驟l的基礎上用過氧化氫溶液制取所需氧氣。在圖19所示裝置中，可選用的一組裝置是                (填寫序號)。

用這種方法收集氧氣，判斷氧氣已經集滿的現象是                   。
（2）小紅將高錳酸鉀固體直接與適量氯酸鉀固體混合加熱，也制得了所需氧氣。寫出氯酸鉀分解制取氧氣的化學方程式                             。

Answer 1

(1)步驟l：過濾  得到催化劑  
步驟2：AC(或AD) 集氣瓶口有氣泡冒出(或帶火星木條放在瓶口復燃)
(2) 2KClO₃2KCl+3O₂↑

分析：（1）步驟1：分析操作X完成后的兩種物質，可判斷操作X為過濾操作；通過該操作分離出的固體二氧化錳可用作氯酸鉀或過氧化氫分解的催化劑；
步驟2：利用過氧化氫溶液在固體二氧化錳催化下分解制取氧氣，應選用適用于固體與液體反應且不需加熱的發生裝置，收集氧氣則可選用向上排空氣或排水法；排水法收集時可觀察集氣瓶口有氣泡以說明收集滿，向上排空氣時可用帶火星木條放在瓶口觀察到木條復燃說明集滿；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成的二氧化錳催化氯酸鉀的分解，氯酸鉀在二氧化錳催化下分解放出氧氣．
解答：解：（1）步驟1：操作X完成后固體二氧化錳被從渾濁液體中分離出來，該操作為過濾；過濾得到的固體二氧化錳可用作氯酸鉀或過氧化氫分解時的催化劑；
步驟2：裝置A適用于常溫下固體與液體發生反應的發生裝置，因此使用過氧化氫在二氧化錳催化下分解制取氧氣時應選用該發生裝置；由于氧氣密度比空氣大且不易溶于水，因此收集氧氣時可選用排水法裝置C收集、或采取向上排空氣法裝置D收集；采取排水法收集時，可通過觀察集氣瓶口有氣泡冒出證明氣體收集滿，采取向上排空氣法收集時，可用帶火星的木條放在集氣瓶口觀察到木條復燃證明氣體收集滿；
（2）氯酸鉀在高錳酸鉀分解出的二氧化錳的催化下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為2KClO₃2KCl+3O₂↑．
故答案為：
（1）步驟l：過濾；得到催化劑；步驟2：AC（或AD）；集氣瓶口有氣泡冒出（或帶火星木條放在瓶口復燃）；
（2）2KClO₃2KCl+3O₂↑．
點評：掌握實驗室制取氣體的反應原理及操作方法，是解決此問題的基礎，而化學方程式的正確的書寫則是答題的重點．