Question

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

（1）寫出裝置圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a酒精燈；b試管．
（2）甲同學(xué)用氯酸鉀、二氧化錳等試劑，從上圖中選擇A、D裝置的組合制取氧氣．
①反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
②在用橡膠管連接裝置A和D中的玻璃導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把玻璃管口用水潤(rùn)濕，然后稍稍用力把玻璃管插入橡膠管．
③收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿水，并倒扣在水中．當(dāng)氣體連續(xù)均勻地從導(dǎo)氣管口冒出時(shí)，將導(dǎo)氣管伸入到集氣瓶口開始收集．判斷氣體已集滿的方法是有氣泡從瓶口冒出．
④收集氧氣還可選用的裝置是B（選填字母）．
（3）甲同學(xué)用氯酸鉀等試劑制取氧氣反應(yīng)結(jié)束后冷卻，對(duì)制取氧氣后的固體殘?jiān)�（已完全反�?yīng)）作如下回收處理：
①通過(guò)以下四步實(shí)驗(yàn)操作可回收不溶物二氧化錳．正確操作的先后順序是C、D、A（填寫序號(hào)）．
A．烘干          B．溶解        C．過(guò)濾        D．洗滌
②過(guò)濾時(shí)需用到的實(shí)驗(yàn)儀器有：鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、漏斗（帶濾紙）、燒杯、玻璃棒．
③過(guò)濾時(shí)需要將圓形濾紙折疊處理．下列濾紙折疊過(guò)程圖示中，正確的是
甲（選填“甲”或“乙”）．

（4）乙同學(xué)選A裝置用KMnO₄固體制氧氣，需要對(duì)A裝置進(jìn)行的改變是在試管口放一團(tuán)棉花．乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO₄固體放入A中大試管里，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量大于理論產(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都分解放出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，則猜測(cè)Ⅰ、Ⅲ錯(cuò)誤；第二組同學(xué)取K₂MnO₄加入試管中，在250℃條件下加熱，沒有用測(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伸入試管中，木條復(fù)燃．
[拓展延伸]
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱到400℃時(shí)，生成O₂的速率還是很慢，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)中并不是作催化劑的理由因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中KMnO₄生成了別的物質(zhì)，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了改變．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)常用儀器回答；（1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
（2）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，能使帶火星的木條復(fù)燃；
（3）
①二氧化錳不溶于水，錳酸鉀易溶于水，所以可采取過(guò)濾的方法提取二氧化錳，先溶解固體，再過(guò)濾，然后將固體洗滌并烘干即可；
②據(jù)過(guò)濾所用儀器回答；
③過(guò)濾時(shí)濾紙折疊方法是對(duì)折再對(duì)折，然后打開，一邊有三層濾紙；
④根據(jù)氧氣的密度比空氣的大解答；
（4）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以判斷物質(zhì)的性質(zhì)；氧氣能夠供給呼吸，支持燃燒，能使帶火星的木條復(fù)燃；
【拓展延伸】根據(jù)高錳酸鉀加熱分解也會(huì)產(chǎn)生氧氣解答．

解答 解：（1）儀器a的名稱是酒精燈；b是試管；
（2）
①選擇A、D裝置的組合制取氧氣時(shí)，應(yīng)該是利用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
②在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把玻璃管口用水潤(rùn)濕，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管；
③收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿水并蓋上玻璃片，并倒扣在水中．當(dāng)氣體連續(xù)均勻地從導(dǎo)氣管口冒出時(shí)，將導(dǎo)氣管伸入到集氣瓶口開始收集．判斷氣體已集滿的方法是有氣泡從瓶口冒出；
④收集氧氣還可選用的裝置是B，即可以用向上排空氣法收集．
（3）①二氧化錳不溶于水，錳酸鉀易溶于水，所以可采取過(guò)濾的方法提取二氧化錳，先溶解固體，再過(guò)濾，然后將固體洗滌并烘干即可；
②過(guò)濾用到的儀器有：鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、漏斗（帶濾紙）、燒杯，還須引流的玻璃棒；
③過(guò)濾時(shí)濾紙折疊方法是對(duì)折再對(duì)折，然后打開，一邊有三層濾紙，正確的是 甲；
（4）選A裝置用KMnO₄固體制氧氣，需要對(duì)A裝置進(jìn)行的改變是在試管口放一團(tuán)棉花；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO₂的質(zhì)量不變，說(shuō)明250℃時(shí)，二氧化錳不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ錯(cuò)誤；氧氣能夠支持燃燒，沒有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；
【拓展延伸】
如果將KMnO₄固體與KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快．KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中不是作催化劑，原因是加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對(duì)氯酸鉀的分解起催化作用；
故答案；
（1）酒精燈；集氣瓶；  
（2）①2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
②用水潤(rùn)濕；      
③裝滿水；    氣體連續(xù)均勻地從導(dǎo)氣管口冒出；有氣泡從瓶口冒出；
④B
（3）①C、D、A；  ②玻璃棒； ③甲；
（4）在試管口放一團(tuán)棉花
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]Ⅰ、Ⅲ；  用帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；
[拓展延伸]因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中KMnO₄生成了別的物質(zhì)，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了改變．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．