Question

（2013?株洲）某�；瘜W興趣小組的同學根據實驗室提供的儀器和藥品，在老師的指導下從下圖中選擇裝置進行了氧氣的制備實驗．

（1）寫出儀器a的名稱：

錐形瓶

．
（2）甲同學從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，反應的化學方程式為：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．在用腳皮管連接裝置B和E中的玻璃導管時，應先把玻璃管口

潤濕

，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．收集氣體前，應將集氣瓶裝滿

水

并蓋上

玻璃片

．收集氧氣還可選用的裝置是

C

．
（3）乙同學稱取一定質量的KMnO₄固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂．實驗結束時，乙同學發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O₂大于理論產量．針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】
猜想Ⅰ：反應生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反應生成的K₂MnO₄分解放出O₂；
猜想Ⅲ：反應生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂．
【實驗驗證】同學們分成兩組，分別進行下列實驗：第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變，則猜測

Ⅰ

錯誤；第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論．該組同學選擇的實驗方法是

將帶火星的木條放入試管內

．
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應速率很慢，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的分解反應中是否作催化劑，為什么？

高錳酸鉀不是催化劑，加了高錳酸鉀之后，產生氧氣速度加快是因為高錳酸鉀分解也會產生氧氣，同時產生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用

．
【實驗反思】通過以上實驗探究，你對“實驗制取氧氣”還想探究的問題是

氯酸鉀分解的最佳溫度是多少

．

Answer 1

分析：（1）熟悉常見儀器，了解名稱；
（2）根據反應裝置的特點確定制取氣體的藥品，并寫出反應的方程式；根據橡皮管連接的方法回答；根據氧氣的密度和溶解性考慮收集方法及注意的事項；
（3）【實驗驗證】根據二氧化錳的質量不變，得出結論；
要驗證猜想II，可以用驗證氧氣的方法來確定氧氣的有無，可以用帶火星的木條檢驗，觀察現(xiàn)象；
【拓展延伸】根據高錳酸鉀及氯酸鉀反應的特點及催化劑分析回答；
【實驗反思】提出與制取有關的問題即可．

解答：解：（1）圖中儀器a是錐形瓶．故答案為：錐形瓶；
（2）實驗室制取氧氣，B裝置是固液不加熱的發(fā)生裝置，所以所用試劑應該是過氧化氫溶液和二氧化錳，反應的方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；在用橡皮管連接裝置B和E中的玻璃導管時，應先把玻璃管口潤濕，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管．用排水法收集氣體前，應將集氣瓶裝滿水，蓋上玻璃片，不要留有氣泡，否則使收集的氧氣不純；因為氧氣的密度比空氣大，因此還可以采用向上排空氣法收集；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；潤濕；水；玻璃片；C；
（3）[實驗驗證]取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變，說明不是二氧化錳產生的氧氣，故猜想Ⅰ錯誤；驗證氧氣的產生還可以用帶火星的木條伸進試管內，看是否復燃；
故答案為：Ⅰ；將帶火星的木條放入試管內；
[拓展延伸]加了高錳酸鉀之后，產生氧氣速度加快是因為高錳酸鉀分解也會產生氧氣，同時產生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用．
故答案為：高錳酸鉀不是催化劑，加了高錳酸鉀之后，產生氧氣速度加快是因為高錳酸鉀分解也會產生氧氣，同時產生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用；
[實驗反思]通過高錳酸鉀控制在250℃即可分解，而氯酸鉀需要較高的溫度，可以提出氯酸鉀分解的最佳溫度是多少？為什么二者分解的溫度不同等；
故答案為：氯酸鉀分解的最佳溫度是多少？

點評：本題考查了兩種制取氧氣的方法，然后以高錳酸鉀制取氧氣進行相關問題的探究，對于探究實驗的設計，一定要有明顯的現(xiàn)象差別才可以，所以在錳酸鉀和二氧化錳是否會生成氧氣探究中，就有兩個方案可以參考，質量變化法和生成物檢驗法，掌握氯酸鉀和高錳酸鉀的性質，理解催化劑的概念是解題的關鍵．