Question

現(xiàn)有下列裝置，回答問題：

（1）寫出有標(biāo)號儀器的名稱：①　　；②　　；

（2）檢查B裝置的氣密性的方法是：堵住右側(cè)導(dǎo)氣管，　　，向分液漏斗中加適量的水，若觀察到漏斗末端出現(xiàn)穩(wěn)定的水柱，則裝置不漏氣；

（3）實(shí)驗(yàn)室用H₂O₂溶液和MnO₂制取O₂的化學(xué)方程式為　　發(fā)生裝置為　　，；

（4）實(shí)驗(yàn)室用KMnO₄制取O₂，選用的收集裝置為　　；

（5）為進(jìn)一步研究KMnO₄的分解產(chǎn)物，某興趣小組同學(xué)查閱資料，并取一定質(zhì)量的KMnO₄加熱使之完全分解，同時進(jìn)行了下表所示的實(shí)驗(yàn)．

編號	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1	取反應(yīng)后固體剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中	劇烈反應(yīng)，放出大量熱量，產(chǎn)生大量氣體	生成物中的MnO2催化分解H2O2
2	取0.2gMnO2加入5mL　　 （H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的H2O2溶液中	平穩(wěn)反應(yīng)，發(fā)出熱量，持續(xù)產(chǎn)生氣體	MnO2催化分解H2O2
3	取反應(yīng)后固體剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，過濾	固體完全溶解，濾紙上無黑色固體殘余物	b

[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容]：

[實(shí)驗(yàn)分析]：

①完善上表中的填空內(nèi)容：a　　、b　　；

②實(shí)驗(yàn)2的目的是　　；

③經(jīng)討論，實(shí)驗(yàn)1的結(jié)論不正確，理由是　　；

[資料]：Ⅰ、KMnO₄受熱分解時，會發(fā)生以下兩個反應(yīng)：

a、6KMnO₄2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑  b、KMnO₄KMnO₂+O₂↑

Ⅱ、相對分子質(zhì)量：（KMnO₄：158    O₂：32）

④取8.0gKMnO₄，加熱使之完全分解，生成O₂的質(zhì)量可能為　　

A．0.81g       B．1.08g       C．1.42g       D．1.62g

⑤資料顯示，KMnO₄在43.9℃～377.9℃范圍中的失重率（O₂與KMnO₄質(zhì)量比）為18.0%．結(jié)合資料分析，在43.9℃～377.9℃范圍中，KMnO₄分解反應(yīng)主要以　　（填“a”或“b”）為主．

Answer 1

分析：

（1）據(jù)常用儀器回答； （2）據(jù)檢查裝置氣密性的方法回答； （3）H2O2溶液和MnO2生成氧氣和水，該反應(yīng)不需加熱，屬于固液常溫型； （4）據(jù)氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置； （5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可知，是要檢驗(yàn)高錳酸鉀分解的產(chǎn)物中是否有MnO2、是否催化分解H2O2，實(shí)驗(yàn)2是與實(shí)驗(yàn)1對比，確定MnO2是否起催化作用，實(shí)驗(yàn)3是分析反應(yīng)產(chǎn)物中是否有MnO2，從而反映出實(shí)驗(yàn)1不嚴(yán)密，也可能是分解后的其他物質(zhì)起催化作用； Ⅱ、據(jù)所給信息：KMnO4受熱分解時，會發(fā)生以下兩個反應(yīng)，可據(jù)方程式分別計算出若發(fā)生單一反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量，因?yàn)閮蓚�反應(yīng)同時發(fā)生，所以生成氧氣的質(zhì)量應(yīng)在二者之間； 據(jù)KMnO4在43.9℃～377.9℃范圍中的失重率（O2與KMnO4質(zhì)量比）為18.0%，結(jié)合以上方程式計算失重率，推測發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)．

解答：

解：（1）標(biāo)號儀器分別是鐵架臺、錐形瓶； （2）檢查B裝置的氣密性的方法是：堵住右側(cè)導(dǎo)氣管，打開分液漏斗活塞，向分液漏斗中加適量的水，若觀察到漏斗末端出現(xiàn)穩(wěn)定的水柱，則裝置不漏氣； （3）H2O2溶液和MnO2生成氧氣和水，方程式是2H2O22H2O+O2↑，該反應(yīng)不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B； （4）氧氣的密度比空氣大且不易溶于水，可用向上排空氣法或排水法收集； （5）①實(shí)驗(yàn)2是與實(shí)驗(yàn)1對比，確定MnO2是否起催化作用，則所取H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)相同，實(shí)驗(yàn)3取反應(yīng)后固體剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，過濾后固體完全溶解，說明不含MnO2，因?yàn)镸nO2不溶于水； ②實(shí)驗(yàn)2是與實(shí)驗(yàn)1作對比，確定MnO2是否起催化作用； ③由實(shí)驗(yàn)3可知反應(yīng)產(chǎn)物中是否有MnO2，從而反映出實(shí)驗(yàn)1不嚴(yán)密，也可能是分解后的其他物質(zhì)起催化作用； ④若發(fā)生的是a反應(yīng)，設(shè)8.0gKMnO4，加熱使之完全分解，生成O2的質(zhì)量為x 6KMnO42K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑ 6×158                    4×32                   8.0g                       x =        x=1.08g     若發(fā)生的是b反應(yīng)，設(shè)8.0gKMnO4，加熱使之完全分解，生成O2的質(zhì)量為y   KMnO4KMnO2+O2↑   158            32   8.0g           y =         y=1.62g 因?yàn)镵MnO4受熱分解，會發(fā)生以上兩個反應(yīng)，所以生成氧氣的質(zhì)量介于1.08g和1.62g之間，故C選項正確； ⑤由題意可知：KMnO4在43.9℃～377.9℃范圍中的失重率（O2與KMnO4質(zhì)量比）為18.0%，據(jù)方程式可知：在a反應(yīng)中失重率為：≈0.135，b反應(yīng)中失重率為：≈0.201，可以發(fā)現(xiàn)，此時的失重率為18.0%，與b的失重率較為接近，故在43.9℃～377.9℃范圍中，KMnO4分解反應(yīng)主要以b為主； 故答案為：（1）鐵架臺；   錐形瓶；   （2）打開分液漏斗活塞； （3）2H2O22H2O+O2↑；    B；    （4）C或E； （5）①a：6%；b：KMnO4分解后的產(chǎn)物中沒有MnO2； ②和實(shí)驗(yàn)1進(jìn)行對比，確定MnO2是否為起催化作用； ③可能是分解后產(chǎn)物中其他物質(zhì)起催化作用；    ④C；    ⑤b．