Question

11．某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验．
（1）甲同学选用如图所示的装置制取氧气．
①甲同学应选取的试剂是过氧化氢溶液和二氧化锰（填名称），它在该反应中起催化作用．
②除用排水法外，甲同学还可选择向上排空气法收集氧气．
③实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现．该实验操作的目的是检验装置气密性．
（2）乙同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取氧气，该反应的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．实验结束时，乙同学发现收集到的氧气大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反应生成的二氧化锰分解放出氧气；
猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出氧气
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
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，冷却后测得二氧化锰的质量不变．则猜想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．该组同学选择的实验方法是检查是否有氧气生成．
【实验反思】通过以上实验探究，你对“问题的发现与解决”有何认识？必须通过认真分析，用实验来加以证明．

Answer 1

分析 （1）①根据反应装置和所提供药品，确定另一种药品；根据二氧化锰在反应中的表现了解作用；
②根据氧气的密度和溶水性考虑收集方法；
③实验前要检验装置的气密性；
（2）根据反应物、反应条件、生成物写出化学反应式；
【实验验证】要验证猜想II，可以用验证氧气的方法来确定氧气的有无，可以用带火星的木条深入收集的气体中，观察现象；
【实验反思】总结实验的分析和解决过程，然后了解到需认真分析，并根据科学的方法去验证．

解答 解：（1）①如图装置适合固液不加热反应，我们可以用过氧化氢溶液和固体二氧化锰反应制取氧气，其中二氧化锰在反应前后性质和质量都不发生变化，所以二氧化锰起催化作用．
故答案为：二氧化锰；催化；
②因氧气的密度大于空气的密度，不易溶于水，所以除用排水法收集外，还可以用向上排空气法收集．
故答案为：向上排空气法；
③这种做法可以使装置内外形成压力差，看装置是否漏气．
故答案为：检验装置的气密性；
（2）加热高锰酸钾制取氧气的化学反应文字表达式是：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，故填：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
【实验验证】①根据质量守恒定义和冷却后测得MnO₂的质量不变可知，猜想I是错误的，故答案为：I；
②我们可以用验证氧气有无的方法去判断是否有氧气的生成，如用带火星的木条，伸入收集的气体中，如果木条复燃说明有氧气生成．
故答案为：检验是否有氧气生成．
【实验反思】要想发现问题，必须细心认真；要想解决问题，必须认真分析问题的原因所在，并用实验去验证，故答案为：必须通过认真分析，用实验来加以证明．

点评 本题考查制取氧气的实验以及相关问题，还有验证猜想的实验设计，要同学们具有综合的化学知识才可做好此题．