题目内容
【题目】（15分）某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。结合下图回答有关问题：
请结合图示实验装置，回答下列问题。
（1）用加热高锰酸钾制氧气选用发生装置是 ；该反应的符号表达式为
若用装置G收集氧气，氧气应从 端通入（选填“a”或“b”），用此装置收集氧气时检验氧气收集满的方法
（2）已知CO2能溶于水且与能水反应，密度比空气大，实验室可用块状大理石和稀盐酸来制取CO2，可选用的装置组合是 ，若用F装置收集CO2，油层的作用是 。
（3）小明同学选用如图所示的装置制取氧气。制取过程中所发生的符号表达式为： 实验前小明同学先向仪器A中加入水，然后将导气管放入水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导气管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是 。
（4）小红同学通过互联网得知：CuSO4溶液、动物某些脏器中含有的物质等能催化过氧化氢的分解。
【初次探究】实验证明，在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解，如果要确定CuSO4是催化剂，还必须通过实验确定它在化学反应前后
【再次探究】CuSO4溶液主要含有三种粒子（H2O、Cu2+、SO42-），稀硫酸中含有三种粒子（H2O、H+、SO42-）为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用。小红同学作了以下分析和设计。
①小红同学认为最不可能的是H2O，他的理由是 。
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用，小红同学设计了如下实验，完成了这次探究活动。
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
a. 取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液，然后加入2-3滴稀硫酸 | 溶液几乎没有气泡放出 | 实验证明，起催化作用的是 |
B． 另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液，然后加入2-3滴氯化铜溶液[来 | 溶液中有大量气泡放出 |
（5）.小玲同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2．实验结束时，该同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想 I：反应生成的二氧化锰分解放出O2；
猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出O2；
猜想Ⅲ：
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜想______错误；
第二组同学取高锰酸钾在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是__ ____．
【拓展延伸】实验发现，氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢，但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，则氯酸钾的分解速率大大加快。请说明高锰酸钾在氯酸钾的分解反应中是否作催化剂，为什么？
【答案】（1） A ；KMnO4
K2MnO4 + MnO2+O2 ; a ; 将带火星的木条放在b管口处，木条复燃，氧气收集满 （2） BC ;防止二氧化碳溶于水;（3）H2O2 MnO2 H2O+O2 ; 检查装置的气密性（4） 化学性质和质量都没有发生改变 【再次探究】① 过氧化氢溶液溶液中有水，所以水不是催化剂 ;② 铜离子（或Cu2+）; （5）猜想Ⅲ：反应生成的锰酸钾和二氧化锰都分解放出O2 ; 【实验验证】猜想; I ;错误；; 把带火星的木条放入试管中．【拓展延伸】 高锰酸钾不是催化剂，因为高锰酸钾质量改变
【解析】
试题分析：（1）用加热高锰酸钾制氧气，因为反应条件为加热，反应物的状态为固体，故选用固体加热型装置A，；符号表达式为KMnO4
K2MnO4 + MnO2+O2 用装置G收集氧气，因为氧气的密度比空气的大，故氧气应从a端通入，以保证长进短出，得到氧气，用此装置收集氧气时检验氧气收集满的方法将带火星的木条放在b管口处，木条复燃，氧气收集满；（2）已知CO2能溶于水且与能水反应，密度比空气大，实验室可用块状大理石和稀盐酸来制取CO2，可选用固液常温型反应装置B和向上排空气法C收集气体，若用F装置收集CO2，油层的作用是防止二氧化碳溶于水;（3）实验室用过氧化氢和二氧化锰，在固液常温型装置中制取氧气，反应的符号表达式为H2O2 MnO2 H2O+O2；实验进行前要检验装置的气密性；（4）【初次探究】实验证明，在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解，根据催化剂的定义可知，如果要确定CuSO4是催化剂，还必须通过实验确定它在化学反应前后 化学性质和质量都没有发生改变；①小红同学认为最不可能的是H2O，他的理由是：过氧化氢溶液中的溶剂是水，因此H2O不能起催化作用；②滴稀硫酸无变化，证明了硫酸根离子不能做催化剂；滴硫酸铜时，有大量气泡放出，证明了起催化作用的是铜离子；（5）根据高锰酸钾的反应可知，猜想三为反应生成的锰酸钾和二氧化锰都分解放出O2【实验验证】第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜想I错误；第二组同学取高锰酸钾在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是把带火星的木条放入试管中；【拓展延伸】高锰酸钾不是催化剂，因为高锰酸钾质量改变 ，之所以能改变反应的速率是因为高锰酸钾加热生成了二氧化锰，改变了反应的速率。
