Question

【题目】某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备 实验。

（1）写出仪器名称：①______________________________。

（2）甲同学用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是_____（填字母），反应的化学方程式为_____________________，为防止实验中高锰酸钾进入导管，应采取的措施是___________________。若用 E 装置收集的氧气，在完成硫粉在氧气中燃烧的实验时，集气瓶内要预留适量的水（图 F 所示），水的作用是_____________________。

（3）实验室可用锌粒和稀盐酸在常温下制取氢气，应选择的发生装置是（填字母，下同）___________________，收集纯净的氢气最好选择装置___________________，用该装置收集氢气的收集方法叫___________________，用该方法收集的氢气 若不纯，其原因可能是___________________。

（4）丙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） 同学们分为两组，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KClO3固体与 KMnO4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】水槽 A 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑ 在试管口放一团棉花 吸收 SO2，防止污染空气 B E 排水法 未等气泡连续均匀冒出时即开始收集 Ⅰ和Ⅲ 将带火星的木条放入试管内 高锰酸钾不是催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因 为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用

【解析】

（1）仪器①是水槽；故填：水槽。

（2）高锰酸钾制取氧气属于固固加热型，故选A；实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应原理用化学方程式表示为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止高锰酸钾粉末进入导管，应采取的措施是试管口放一团棉花；若用 E 装置收集的氧气，在完成硫粉在氧气中燃烧的实验时，集气瓶内要预留适量的水（图 F 所示），水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。

故填：A； 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑；在试管口放一团棉花；吸收 SO2，防止污染空气。

（3）锌粒和稀硫酸反应是硫酸锌和氢气，发生装置的特点属于固液常温的反应，故选择B装置；收集氢气可以采用向下排空气法或排水法，但排水法收集的氢气较纯净；用该方法收集的氢气 若不纯，其原因可能是未等气泡连续均匀冒出时即开始收集。

故填：B；E；排水法；未等气泡连续均匀冒出时即开始收集。

（4）[实验验证]同学们分为两组，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Ⅰ和Ⅲ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将带火星的木条放入试管内，带火星的木条复燃。

故填：Ⅰ和Ⅲ；将带火星的木条放入试管内。

[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KClO3固体与 KMnO4固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快。高锰酸钾不是催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因 为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用。

故填：高锰酸钾不是催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因 为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用。