Question

根据下列实验装置图，回答问题：

（1）实验仪器的名称：a

 

；b

 

．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学式表达式为：

 

，发生装置应该选用

 

，该装置有一处不足，请改正：

 

．要收集到较纯净的氧气，应该选用装置

 

，若用该装置收集的氧气也不纯，原因可能是

 

．
（3）某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】同学们分成两组，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的反应速率很慢且需要的温度较高，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

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,实验探究物质的性质或变化规律,氧气的收集方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）熟悉常见仪器的名称和用途；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置、注意事项分析回答；
（3）根据实验现象，可以判断物质的性质；氧气能够供给呼吸，支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
根据实验的过程分析设计问题

解答：解：（1）由图示可知标号仪器①是酒精灯，②是集气瓶；
2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学式表达式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，属于加热固体植物气体，发生装置应该选用A，为了防止高锰酸钾粉末进入导管，在导管口处加一团棉花，所以，该装置有一处不足，改正方法是：在试管口处加一团棉花．要收集到较纯净的氧气，应该选用排水法收集，应用装置C，若用该装置收集的氧气也不纯，原因可能是 未等气泡均匀连续放出时就开始收集．
（3））【实验验证】
在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变，说明250℃时，二氧化锰不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ错误；
【拓展延伸】
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．KMnO₄在KClO₃的分解反应中不是作催化剂，原因是加了高锰酸钾之后，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】
对“实验室制取氧气”还想探究的问题是：高锰酸钾分解的最低温度．
故答为：（1）酒精灯，是集气瓶；（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，A，在试管口处加一团棉花．未等气泡均匀连续放出时就开始收集．（3）【实验验证】Ⅰ和Ⅲ；Ⅱ；【拓展延伸】不是，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】高锰酸钾分解的最低温度．

点评：本题考查了两种制取氧气的方法，然后以高锰酸钾制取氧气进行相关问题的探究，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．