Question

【題目】請根據(jù)下列實驗裝置圖，回答問題。

（1）實驗室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣的化學方程式為________________，發(fā)生裝置為________(填字母序號)。若反應過于劇烈，從實驗安全角度考慮，可以采取的措施有______________(寫一種即可)。

（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，為進一步研究高錳酸鉀的分解產(chǎn)物，某興趣小組查閱資料，并取一定質(zhì)量的高錳酸鉀加熱使之完全分解，進行下表所示的實驗。

（實驗內(nèi)容）:

編號	實驗內(nèi)容	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
1	取反應后固體剩余物0.2g加入5mL%的H2O2溶液	劇烈反應，放熱，產(chǎn)生大量氣泡	生成物中的MnO2催化分解H2O2
2	取0. 2g MnO2加入5mL_____(填H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù))的H2O2溶液	平穩(wěn)反應，放熱，持續(xù)產(chǎn)生氣泡	MnO2催化分解H2O2
3	取反應后固體剩余物1. 0g，加入足量水，充分溶解，過濾	固體完全溶解，濾紙上無黑色固體殘余物	固體剩余物中無_____

（實驗分析）:

①完善上表中的填空內(nèi)容:實驗2________，實驗3________。

②實驗2的目的是________。

③經(jīng)討論，實驗1的結(jié)論不正確，理由是________。

（資料）:在43.9℃～377.9℃范圍中，KMnO4受熱分解時，會發(fā)生以下兩個反應:

a.

b.

④取8.0g KMnO4加熱使之完全分解，生成O2的質(zhì)量可能為________(填字母序號);

A0.81 g B1.08 g C1.42 g D1.62 g

⑤資料顯示，KMnO4在43.9℃~377 .9℃范圍中的失重率(O2與KMnO4的質(zhì)量比)為18.0%。結(jié)合資料分析，在43.9℃~377.9℃范圍中，KMnO4分解反應主要以____(填“a”或“b”)為主。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O+ O2↑ B 調(diào)節(jié)分液漏斗上的活塞，緩慢滴加過氧化氫溶液（合理即可） 6% 二氧化錳 和實驗1進行對比，確定MnO2是否為起催化作用 可能是分解后產(chǎn)物中其他物質(zhì)起催化作用 C b

【解析】

（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H2O22H2O+ O2↑；如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣，反應物的狀態(tài)是固體與液體，不需要加熱，發(fā)生裝置可選用B；若反應過于劇烈，從實驗安全角度考慮，可以采取的措施有：調(diào)節(jié)分液漏斗上的活塞，緩慢滴加過氧化氫溶液或減小過氧化氫溶液的濃度等；

（2）①實驗2是與實驗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)量分數(shù)應相同。實驗中應加入5mL6%的H2O2溶液，實驗3取反應后固體剩余物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，因為MnO2不溶于水；

②實驗2是與實驗1作對比，確定MnO2是否起催化作用；

③由實驗3可知反應產(chǎn)物中是否有MnO2，從而反映出實驗1不嚴密，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，設8.0gKMnO4，加熱使之完全分解，生成O2的質(zhì)量為x，則

x＝1.08g，

若發(fā)生的是b反應，設8.0gKMnO4，加熱使之完全分解，生成O2的質(zhì)量為y，則

，y＝1.62g，

因為KMnO4受熱分解，會發(fā)生以上兩個反應，所以生成氧氣的質(zhì)量介于1.08g和1.62g之間，故C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反應中失重率為：≈0.135，b反應中失重率為：≈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分解反應主要以b為主。