Question

【題目】某興趣小組根據實驗室提供的儀器和藥品進行了氧氣的制備實驗。

（1）甲同學選用如圖所示的裝置制取氧氣。

①寫出A、B儀器的名稱：A_________；B________。

②除用排水法外，甲同學還可選擇_________法收集氧氣。

③實驗前，甲同學先向儀器A中加入水，然后將導管放入槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導管口是否有氣泡出現。該實驗操作的目的是___________。

（2）在用氯酸鉀制取氧氣的實驗中，乙同學誤把高錳酸鉀當成了二氧化錳加入氯酸鉀中，加熱時，氯酸鉀的分解速率明是加快，于是得出結論：高錳酸鉀也可以作為氯酸鉀分解的催化劑，大家經過討論后，認為乙同學得出的結論不科學

①寫出高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式________，氯酸鉀制取氧氣的化學方程式________。

②如何證明高錳酸鉀不是氯酸鉀分解的催化劑_________。

③高錳酸鉀能加快氯酸鉀分解速率的主要原因是_________。

（3）丙同學稱取一定質量的高錳酸鉀放在大試管中，將溫度控制在20℃條件下加熱制取氧氣，實驗結束時，丙同學發現收集到的氧氣大于理論產量，針對這一現象同學們進行了如下探究：

（提出猜想）

猜想Ⅰ：反應生成的二氧化錳分解放出氧氣；

猜想Ⅱ：反應生成的錳酸鉀分解放出氧氣。

做出上述猜想的理由是_____________。

（實驗驗證）同學們分為兩組，分別進行以下實驗：

①第一組同學取一定質量的二氧化錳，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得二氧化錳的質量不變。則猜想_______錯誤。

②第二組同學取錳酸鉀在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法，而是將帶火星的木條放在試管口，觀察到__________現象，從而得出了猜想Ⅱ正確的結論。

Answer 1

【答案】分液漏斗 集氣瓶 向上排空氣 檢查裝置氣密性 高錳酸鉀在反應前后質量和化學性質都發生了改變 高錳酸鉀分解生成的二氧化錳做催化劑 K2MnO4和MnO2都是含有氧元素的化合物 Ⅰ 木條復燃

【解析】

（1）①圖中A是分液漏斗，B是集氣瓶；

②氧氣的密度大于空氣的密度，不易溶于水，所以除用排水法收集外，還可以用向上排空氣法收集；

③實驗前，甲同學先向儀器A中加入水，然后將導管放水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導管口是否有連續的氣泡出現。這種做法可以使裝置內外形成壓力差，操作的目的是檢查裝置氣密性；

（2）①高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式是：；

氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式是：；

②從催化劑的概念分析，催化劑在化學反應中質量和化學性質都不改變，本題中高錳酸鉀分解了，那么本身的化學性質改變，自身分解了，質量當然也就發生了改變。所以高錳酸鉀不是該反應的催化劑。

③由于高錳酸鉀在加熱時能夠發生分解產生二氧化錳，這樣氯酸鉀和高錳酸鉀的混合物在受熱時高錳酸鉀分解產生的二氧化錳就能夠對氯酸鉀的分解起到催化的作用其中的二氧化錳改變了氯酸鉀的分解速率，所以充當催化劑的是二氧化錳，而非高錳酸鉀。

（3）[提出猜想]

K2MnO4和MnO2都是含有氧元素的化合物，所以我們可以猜想有氧氣生成。

[實驗驗證]

①第一組同學取一定質量的二氧化錳，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得二氧化錳的質量不變。則猜想Ⅰ錯誤；

②第二組同學取錳酸鉀在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法，而是將帶火星的木條放在試管口，若木條復燃，則猜想Ⅱ正確。