题目内容

某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下进行制备O2实验．甲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，甲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】同学们分组进行下列实验：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？
 
．
【实验反思】通过以上实验探究，你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是
 
．
考点：实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素,催化剂的特点与催化作用
专题：科学探究
分析：【实验验证】根据二氧化锰的质量不变，得出结论；
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检验，观察现象；
【拓展延伸】根据高锰酸钾及氯酸钾反应的特点及催化剂分析回答；
【实验反思】提出与制取有关的问题即可．
解答：解：【实验验证】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，说明不是二氧化锰产生的氧气，故猜想Ⅰ和 III错误；验证氧气的产生还可以用带火星的木条伸进试管内，看是否复燃；
【拓展延伸】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．
故答案为：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；
【实验反思】通过高锰酸钾控制在250℃即可分解，而氯酸钾需要较高的温度，可以提出氯酸钾分解的最佳温度是多少？为什么二者分解的温度不同？KClO3固体加热分解是否还可用其它物质作催化剂？使用实验室还有没有其它方法可以制备O2等等；
故答案为：（6分）【实验验证】I和 III （2分）  用排水集气法收集产生的气体，并用带火星的木条检验是否是O2（1分）
【拓展延伸】否，因为KMnO4加热时会发生分解，反应前后质量会发生改变（2分）
【实验反思】KClO3固体加热分解是否还可用其它物质作催化剂（或使用实验室还有没有其它方法可以制备O2等等，合理的均给分）（1分）
点评：本题考查了制取氧气的方法，对于探究实验的设计，一定要有明显的现象差别才可以，所以在锰酸钾和二氧化锰是否会生成氧气探究中，就有两个方案可以参考，质量变化法和生成物检验法，掌握氯酸钾和高锰酸钾的性质，理解催化剂的概念是解题的关键．
练习册系列答案
相关题目
有六种气体：它们分别是氧气、氮气、二氧化碳、氢气、水蒸气、氖气．
其中能使带火星的木条复燃的是
 
；属于稀有气体的是
 
；
能使澄清石灰水变浑浊的是
 
；具有可燃性的是
 
；
在空气中含量最多且化学性质比较稳定的是
 
．
按要求写出符号：
铜
 
； 
7个氮原子
 
；
正二价的钙元素
 
；
镁离子
 
．
将4.9g氯酸钾与1.62g二氧化锰混合后，放入试管中加热，充分反应后试管中剩余固体质量约是
 
克．
归纳是学习的重要方法，学习了盐酸的性质后，归纳出盐酸的五条化学性质（如图所示，连线表示相互反应）．
（1）为了验证性质①，小龙将紫色石蕊溶液滴加到盐酸溶液中，溶液变
 
色；
（2）图中A所代表的物质类别是
 

（3）从图中②③④⑤任选三条各写一个物质与盐酸发生反应的化学方程式：
 
；
 
；
 
．
下列叙述中正确的是（　　）
A、分子是保持物质化学性质的最小粒子
B、化学变化中，分子本身不发生变化
C、一切物质都是由分子构成的
D、分子是保持物质物理性质的一种微粒
钢铁工业是国家工业的基础．
（1）如图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答下列问题．
若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出炼铁反应的化学方程式：
 
．
（2）出铁口流出的铁水分类上属于
 
．（纯净物、混合物）
【设计实验】
实验室制备纯净的一氧化碳，用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验如下图2、图3，图2中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是：
 H2SO4 
.
△
H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O．

请回答下列问题：
（1）图2中，A 装置中乳胶管的作用是
 
．
（2）按图3实验时，应该先
 
．（填“通CO”或“点燃酒精灯”）检验混合气体中二氧化碳是否除尽
干燥一氧化碳
【进行实验】
该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g）
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）
【分析与讨论】
本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料．
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关．
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁．
四氧化三铁氧化亚铁氧化铁铁粉
颜色黑色黑色红色黑色
能否被磁铁吸引能不能不能能
【实验与猜想】①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和
 
．
②进行猜想：黑色固体粉末可能是以下三种情况：
甲：全部为铁；   乙：
 
；丙：
 
．
【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算：
（1）生成的黑色固体粉末的质量为
 
．
（2）列式计算，并由计算判断
 
猜想是正确的（填a、b、c）．
【反思与评价】①一氧化碳还原氧化铁实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间．
②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有
 

A．收集一氧化碳     B．吸收二氧化碳     C．检验二氧化碳．
  如图是自然界碳的循环示意图，请据图分析后回答：
（1）自然界CO2的来源途径有
 
（任写一点）；CO2增加引起环境问题是
 
．
（2）任何物质都有两面性，CO2对人类的正面影响是
 
（任写一点）；
（3）日常生活中为减少CO2排放，你的做法是
 
（任写一点）．
如图是某粒子的结构示意图，下列说法中不正确的是（　　）
A、该元素原子的原子核外有3个电子层
B、该粒子是阴离子
C、该元素是一种金属元素
D、该粒子具有相对稳定结构

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