Question

【題目】某校化學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）寫出儀器名稱：①______________________________。

（2）甲同學用高錳酸鉀制取氧氣，選用的發生裝置是_____（填字母），反應的化學方程式為_____________________，為防止實驗中高錳酸鉀進入導管，應采取的措施是___________________。若用 E 裝置收集的氧氣，在完成硫粉在氧氣中燃燒的實驗時，集氣瓶內要預留適量的水（圖 F 所示），水的作用是_____________________。

（3）實驗室可用鋅粒和稀鹽酸在常溫下制取氫氣，應選擇的發生裝置是（填字母，下同）___________________，收集純凈的氫氣最好選擇裝置___________________，用該裝置收集氫氣的收集方法叫___________________，用該方法收集的氫氣 若不純，其原因可能是___________________。

（4）丙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 學發現用排水法收集到的 O2 大于理論產量。針對這一現象，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分解都放出 O2。

（實驗驗證） 同學們分為兩組，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，則猜想_____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_______________________。

（拓展延伸）

實驗發現，KClO3固體加熱制取O2的反應速率很慢，但如果將KClO3固體與 KMnO4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？________________。

Answer 1

【答案】水槽 A 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑ 在試管口放一團棉花 吸收 SO2，防止污染空氣 B E 排水法 未等氣泡連續均勻冒出時即開始收集 Ⅰ和Ⅲ 將帶火星的木條放入試管內 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

【解析】

（1）儀器①是水槽；故填：水槽。

（2）高錳酸鉀制取氧氣屬于固固加熱型，故選A；實驗室加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應原理用化學方程式表示為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止高錳酸鉀粉末進入導管，應采取的措施是試管口放一團棉花；若用 E 裝置收集的氧氣，在完成硫粉在氧氣中燃燒的實驗時，集氣瓶內要預留適量的水（圖 F 所示），水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空氣。

故填：A； 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑；在試管口放一團棉花；吸收 SO2，防止污染空氣。

（3）鋅粒和稀硫酸反應是硫酸鋅和氫氣，發生裝置的特點屬于固液常溫的反應，故選擇B裝置；收集氫氣可以采用向下排空氣法或排水法，但排水法收集的氫氣較純凈；用該方法收集的氫氣 若不純，其原因可能是未等氣泡連續均勻冒出時即開始收集。

故填：B；E；排水法；未等氣泡連續均勻冒出時即開始收集。

（4）[實驗驗證]同學們分為兩組，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，則猜想Ⅰ和Ⅲ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，帶火星的木條復燃。

故填：Ⅰ和Ⅲ；將帶火星的木條放入試管內。

[拓展延伸]

實驗發現，KClO3固體加熱制取O2的反應速率很慢，但如果將KClO3固體與 KMnO4固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快。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。

故填：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。