Question

【題目】某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品，在老師的指導(dǎo)下從下圖中選擇裝置進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)。

（1）寫出儀器a的名稱：__________。

（2）甲同學(xué)從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為_____，收集氧氣還可選用的裝置是________。

（3）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量，針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：

[提出猜想]

猜想Ⅰ：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；

猜想Ⅲ：反應(yīng)生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2。

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：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，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，則猜測________錯(cuò)誤；第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測定質(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_______。

[拓展延伸]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)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(yīng)中是否作催化劑，為什么？_______。

[實(shí)驗(yàn)反思]通過以上實(shí)驗(yàn)探究，你對“實(shí)驗(yàn)制取氧氣”還想探究的問題是： ____________。

Answer 1

【答案】錐形瓶 過氧化氫水+氧氣 C Ⅰ、Ⅲ 將帶火星的木條放入試管內(nèi) 高錳酸鉀不是催化劑，加入高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用 氯酸鉀分解的最佳溫度是多少(其他合理答案也可)

【解析】

（1）根據(jù)常見實(shí)驗(yàn)儀器解答；

（2）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、生成物的密度及溶解性分析解答；

（3）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證] 根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)及氧氣能夠支持燃燒的性質(zhì)分析解答；

[拓展延伸]根據(jù)高錳酸鉀加熱分解也會產(chǎn)生氧氣解答；

[實(shí)驗(yàn)反思]根據(jù)氯酸鉀固體在加熱的條件下分解分析解答。

（1）儀器a的名稱：錐形瓶；

（2）裝置B屬于固液混合常溫型發(fā)生裝置，E裝置適合用排水法收集氣體，故該組合適合分解過氧化氫溶液制取氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過氧化氫水+氧氣；又氧氣的密度比空氣大，故收集氧氣還可選用的裝置是：C；

（3）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證] 由題意可知，取一定質(zhì)量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，說明了在250℃時(shí)MnO2不分解，則猜想I、III錯(cuò)誤；第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論，由于氧氣能支持燃燒，則該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是：將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，木條復(fù)燃，說明了K2MnO4在250℃條件下能分解生成氧氣；

[拓展延伸] 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。KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中不是作催化劑，原因是加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用；

[實(shí)驗(yàn)反思] 氯酸鉀分解的最佳溫度是多少？(合理即可)