Question

现有下列装置，回答问题：

（1）写出有标号仪器的名称：①　　；②　　；

（2）检查B装置的气密性的方法是：堵住右侧导气管，　　，向分液漏斗中加适量的水，若观察到漏斗末端出现稳定的水柱，则装置不漏气；

（3）实验室用H₂O₂溶液和MnO₂制取O₂的化学方程式为　　发生装置为　　，；

（4）实验室用KMnO₄制取O₂，选用的收集装置为　　；

（5）为进一步研究KMnO₄的分解产物，某兴趣小组同学查阅资料，并取一定质量的KMnO₄加热使之完全分解，同时进行了下表所示的实验．

编号	实验内容	实验现象	实验结论
1	取反应后固体剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中	剧烈反应，放出大量热量，产生大量气体	生成物中的MnO2催化分解H2O2
2	取0.2gMnO2加入5mL　　 （H2O2质量分数）的H2O2溶液中	平稳反应，发出热量，持续产生气体	MnO2催化分解H2O2
3	取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，过滤	固体完全溶解，滤纸上无黑色固体残余物	b

[实验内容]：

[实验分析]：

①完善上表中的填空内容：a　　、b　　；

②实验2的目的是　　；

③经讨论，实验1的结论不正确，理由是　　；

[资料]：Ⅰ、KMnO₄受热分解时，会发生以下两个反应：

a、6KMnO₄2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑  b、KMnO₄KMnO₂+O₂↑

Ⅱ、相对分子质量：（KMnO₄：158    O₂：32）

④取8.0gKMnO₄，加热使之完全分解，生成O₂的质量可能为　　

A．0.81g       B．1.08g       C．1.42g       D．1.62g

⑤资料显示，KMnO₄在43.9℃～377.9℃范围中的失重率（O₂与KMnO₄质量比）为18.0%．结合资料分析，在43.9℃～377.9℃范围中，KMnO₄分解反应主要以　　（填“a”或“b”）为主．

Answer 1

分析：

（1）据常用仪器回答； （2）据检查装置气密性的方法回答； （3）H2O2溶液和MnO2生成氧气和水，该反应不需加热，属于固液常温型； （4）据氧气的密度和溶解性选择收集装置； （5）根据实验内容可知，是要检验高锰酸钾分解的产物中是否有MnO2、是否催化分解H2O2，实验2是与实验1对比，确定MnO2是否起催化作用，实验3是分析反应产物中是否有MnO2，从而反映出实验1不严密，也可能是分解后的其他物质起催化作用； Ⅱ、据所给信息：KMnO4受热分解时，会发生以下两个反应，可据方程式分别计算出若发生单一反应生成氧气的质量，因为两个反应同时发生，所以生成氧气的质量应在二者之间； 据KMnO4在43.9℃～377.9℃范围中的失重率（O2与KMnO4质量比）为18.0%，结合以上方程式计算失重率，推测发生的主要化学反应．

解答：

解：（1）标号仪器分别是铁架台、锥形瓶； （2）检查B装置的气密性的方法是：堵住右侧导气管，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加适量的水，若观察到漏斗末端出现稳定的水柱，则装置不漏气； （3）H2O2溶液和MnO2生成氧气和水，方程式是2H2O22H2O+O2↑，该反应不需加热，属于固液常温型，故选发生装置B； （4）氧气的密度比空气大且不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集； （5）①实验2是与实验1对比，确定MnO2是否起催化作用，则所取H2O2溶液的溶质质量分数应相同，实验3取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，过滤后固体完全溶解，说明不含MnO2，因为MnO2不溶于水； ②实验2是与实验1作对比，确定MnO2是否起催化作用； ③由实验3可知反应产物中是否有MnO2，从而反映出实验1不严密，也可能是分解后的其他物质起催化作用； ④若发生的是a反应，设8.0gKMnO4，加热使之完全分解，生成O2的质量为x 6KMnO42K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑ 6×158                    4×32                   8.0g                       x =        x=1.08g     若发生的是b反应，设8.0gKMnO4，加热使之完全分解，生成O2的质量为y   KMnO4KMnO2+O2↑   158            32   8.0g           y =         y=1.62g 因为KMnO4受热分解，会发生以上两个反应，所以生成氧气的质量介于1.08g和1.62g之间，故C选项正确； ⑤由题意可知：KMnO4在43.9℃～377.9℃范围中的失重率（O2与KMnO4质量比）为18.0%，据方程式可知：在a反应中失重率为：≈0.135，b反应中失重率为：≈0.201，可以发现，此时的失重率为18.0%，与b的失重率较为接近，故在43.9℃～377.9℃范围中，KMnO4分解反应主要以b为主； 故答案为：（1）铁架台；   锥形瓶；   （2）打开分液漏斗活塞； （3）2H2O22H2O+O2↑；    B；    （4）C或E； （5）①a：6%；b：KMnO4分解后的产物中没有MnO2； ②和实验1进行对比，确定MnO2是否为起催化作用； ③可能是分解后产物中其他物质起催化作用；    ④C；    ⑤b．