Question

16．华雪同学在老师的指导下从图中选择装置在实验室进行氧气的制备实验．

（1）华雪同学首先选择装置A和E用加热高锰酸钾的方法制取氧气．
①装置A和E的导管口之间要用橡胶管连接．（填实验用品）
②不用D装置收集氧气的原因是氧气的密度比空气的大．
③当反应不再进行时停止加热，待试管冷却后洗涤试管，可看到溶解残留固体的洗涤用水呈现绿色（已知MnO₂不溶于水），说明MnO₄^-（填离子符号）在溶液中呈绿色．
（2）华雪同学然后选择装置B和C用分解过氧化氢的方法制取氧气．
①写出仪器a的名称：锥形瓶．
②实验证明MnO₂、CuSO₄溶液、FeCl₃溶液等对过氧化氢的分解具有催化作用．已知FeCl₃在水中可解离处Fe³⁺和Cl^-，请设计实验证明：FeCl₃溶液中对H₂O₂的分解真正起催化作用的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺．向盛有5mL5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的稀盐酸，并把带火星的木条伸入试管，无明显现象，说明溶液中的Cl^-不能对过氧化氢分解起到催化作用；
盛有5mL5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的FeCl₃溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到产生大量气体和带火星木条的复燃；FeCl₃溶液中对H₂O₂的分解真正起催化作用的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）①根据装置A和E的导管口之间要用橡胶管连接解答；
②根据氧气的密度比空气的大解答；
③根据加热高锰酸钾制取氧气生成锰酸钾、二氧化锰和氧气解答；
（2）①根据实验室常用仪器解答；
②根据为检验两种离子中哪一种离子对过氧化氢分解起到了催化作用，可采取控制变量的方法进行实验探究，即加入其它含Fe³⁺、或Cl^-的溶液进行对比．

解答 解：
（1）①装置A和E的导管口之间要用橡胶管连接；②D是向下排空气法收集气体，而氧气的密度比空气的大，应该用向上排空气法收集；
③加热高锰酸钾制取氧气生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，当反应不再进行时停止加热，待试管冷却后洗涤试管，可看到溶解残留固体的洗涤用水呈现绿色（已知MnO₂不溶于水），钾离子是无色的，说明锰酸根离子是绿色的；
（2）①根据实验室常用仪器可知：a锥形瓶；
②向盛有5mL5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的稀盐酸，并把带火星的木条伸入试管，无明显现象，说明溶液中的Cl^-不能对过氧化氢分解起到催化作用；
盛有5mL5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的FeCl₃溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到产生大量气体和带火星木条的复燃；FeCl₃溶液中对H₂O₂的分解真正起催化作用的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺．
答案：
（1）①橡胶管；②氧气的密度比空气的大；③MnO₄^-
（2）①锥形瓶；
②向盛有5mL5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的稀盐酸，并把带火星的木条伸入试管，无明显现象，说明溶液中的Cl^-不能对过氧化氢分解起到催化作用；
盛有5mL5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的FeCl₃溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到产生大量气体和带火星木条的复燃；FeCl₃溶液中对H₂O₂的分解真正起催化作用的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺．

点评 本题考查了气体的实验室制取，完成此题，可以依据已有的知识进行．催化剂可以改变反应的速率但不会改变反应的结果，催化剂在反应前后其质量和化学性质都不变．