Question

15．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)下從如圖中選擇裝置進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．

（1）寫出儀器a的名稱：錐形瓶．
（2）收集氣體前，應(yīng)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(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(duì)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分解都放出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(cè)得MnO₂的質(zhì)量不變，則猜想Ⅰ錯(cuò)誤；第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)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)方法是用帶火星的木條放到試管口．
[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(qǐng)說(shuō)明KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？否；因?yàn)楦咤i酸鉀在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了改變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱與用途，進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氧氣的密度和溶解性考慮收集方法及注意的事項(xiàng)；
（3）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)二氧化錳的質(zhì)量不變，得出結(jié)論；
要驗(yàn)證猜想II，可以用驗(yàn)證氧氣的方法來(lái)確定氧氣的有無(wú)，可以用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察現(xiàn)象；
【拓展延伸】根據(jù)高錳酸鉀及氯酸鉀反應(yīng)的特點(diǎn)及催化劑分析回答．

解答 解：（1）圖中儀器a的名稱是錐形瓶；
（2）用排水法收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿水，蓋上玻璃片，不要留有氣泡，否則使收集的氧氣不純；因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯�，因此還可以采用向上排空氣法收集；
（3）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO₂的質(zhì)量不變，說(shuō)明不是二氧化錳產(chǎn)生的氧氣，故猜想Ⅰ錯(cuò)誤；驗(yàn)證氧氣的產(chǎn)生還可以用帶火星的木條伸進(jìn)試管內(nèi)，看是否復(fù)燃；
故答案為：Ⅰ；將帶火星的木條放入試管內(nèi)；
[拓展延伸]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(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對(duì)氯酸鉀的分解起催化作用．而高錳酸鉀在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了改變，不是催化劑．
故答案為：（1）錐形瓶；（2）水；玻璃片；C；（3）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]Ⅰ；用帶火星的木條放到試管口；[拓展延伸]否；因?yàn)楦咤i酸鉀在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了改變．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和儀器的名稱，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．