Question

我们已经学过实验室制取气体的一般思路和方法，请利用下列装置回答相关问题．

（1）写出图一中a和b的仪器名称：a          b        ；

（2）选择图一中的装置制取和收集二氧化碳气体，那么应选择的装置是    和      ；

在实验室中制取二氧化碳气体的常用药品：液体是         ，固体是              。

（3）若要用图二装置收集二氧化碳气体，则气体应从    （填c或d）端通．理由是                             ．

（4）用制取的二氧化碳进行如下有关性质实验：

①实验（II）中溶液变        色；

②实验（III）中加热之后，溶液又变为           色，解释出现此现象的原因                                                                           。

（5）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式（或化学式表达式）                         若要用排水法收集一瓶较纯净的氧气，开始收集氧气的最佳时机是                。

（6）同学称取一定质量的KMnO₄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，乙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MnO₂分解放出O₂；

猜想II：反应生成的K₂MnO₄分解放出O₂；

猜想III：反应生成的K₂MnO₄和MnO₂分解都放出O₂。

[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MnO₂，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K₂MnO₄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，KClO₃固体加热制取O₂的反应速率很慢，但如果将KMnO₄固体与KClO₃固体混合加热，则KClO₃的分解速率大大加快。

请说明KMnO₄在KClO₃的分解反应中是否作催化剂，为什么？                         。

 

Answer 1

【答案】

（1）a试管；b锥形瓶；（2）B和D;稀盐酸，大理石（石灰石）；

（3）d;二氧化碳的密度大于空气的密度；

（4）①红；②紫色；碳酸不稳定加热而分解，溶液不再显酸性，石蕊又变为紫色；

（5）2KMnO₄ ^△K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑；导管口气泡连续，均匀冒出时；

（6）[实验验证] Ⅰ；将带火星的木条放入试管内；[拓展延伸]高锰酸钾不是催化剂，是因为加入高锰酸钾后，加热时高锰酸钾首先发生分解产生二氧化锰、锰酸钾和氧气，产生的二氧化锰能对氯酸钾分解起到催化作用，所以KClO₃的分解速率大大加快。

【解析】

试题分析：由题中图可知图一中（1）a试管；b锥形瓶；（2） 选择图一中的装置制取和收集二氧化碳气体，因为反应物的状态为大理石是固体与稀盐酸是液体的反应，条件为常温，制得的二氧化碳能溶于水且密度比空气大，故不能用排水集气法，只能用向上排空气法，所以选择B和D；（3）因为二氧化碳的密度比空气的大，装置二相当于向上排空气法，所以气体应从d进；（4）因为二氧化碳能溶于水生成碳酸，所以①实验（II）中溶液变为红色，在加热的情况下碳酸分解生成二氧化碳和水，试液中没有酸性物质，所以②实验（III）中加热之后，溶液又变为紫色原因是：碳酸不稳定加热而分解，溶液不再显酸性，石蕊又变为紫色；（5） 实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式（或化学式表达式）2KMnO₄ ^△K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑      若要用排水法收集一瓶较纯净的氧气，开始收集氧气的最佳时机是：导管口气泡连续，均匀冒出时；（6）在[实验验证]中第一组同学取一定质量的MnO₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变，说明MnO₂在加热的情况下不生成氧气，所以猜想I错误；第二组同学取K₂MnO₄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，说明生成了氧气，所以可利用氧气的助燃性来检验，将带火星的木条放入试管内进行检验即可；[拓展延伸]实验发现，KClO₃固体加热制取O₂的反应速率很慢，但如果将KMnO₄固体与KClO₃固体混合加热，则KClO₃的分解速率大大加快，的原因是：高锰酸钾不是催化剂，是因为加入高锰酸钾后，加热时高锰酸钾首先发生分解产生二氧化锰、锰酸钾和氧气，产生的二氧化锰能对氯酸钾分解起到催化作用，所以KClO₃的分解速率大大加快。

考点：实验室制取气体的一般思路和方法及催化剂的探究