Question

3．请结合实验装置，回答有关问题：
（1）写出图中标有字母的仪器名称：a长颈漏斗．
（2）B装置中的一处错误是长颈漏斗没有伸入液面以下，造成的后果是气体从长颈漏斗逸出．
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末混合制取氧气，不选B而选用F作气体发生装置，其优点是控制反应速率，写出该反应的符号表达式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）如果用E装置收集氧气，则气体应从c（填“d”或“c“）端进入．
（5）若加热高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A（填装置序号），该装置需要稍加改进，即在试管口塞一团棉花（填改进措施），才能顺利完成该实验．
（6）某同学称取一定质量的KMnO₄放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反应的符号表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．实验结束时，乙同学发现收集到的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．请你从元素角度分析，作出上述猜想的理由是MnO₂和K₂MnO₄中都含有氧元素．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
①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Ⅰ错误．
②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带火星木条伸入试管内，木条复燃．

Answer 1

分析 （1）根据常见仪器的名称进行分析；
（2）根据长颈漏斗位于液面以上，生成的气体会从长颈漏斗中逸出进行分析；
（3）根据F装置的特点进行分析；根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气写出该反应的符号表达式即可；
（4）根据氧气密度比空气大，据此确定进气口即可；
（5）根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气选择选发生装置即可；根据加热高锰酸钾制取氧气的注意事项解答；
（6）根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气写出该反应的符号表达式即可；
【提出猜想】根据质量守恒定律进行分析；
【实验验证】①根据题中的实验现象进行解答；
②根据氧气能够支持燃烧的性质来进行解答．

解答 解：（1）图中标有字母的仪器名称a是长颈漏斗；
（2）长颈漏斗位于液面以上，生成的气体会从长颈漏斗中逸出；
（3）F装置具有可控制反应速率、可以随时控制反应的发生和停止等优点；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，发生反应的符号表达式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）因为氧气密度比空气大，所以若用装置E收集氧气，应从长管进气，短管便于排尽空气；
（5）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以发生装置应该选用A；如果用A装置作为加热高锰酸钾制取氧气的发生装置，为了防止高锰酸钾进入导管，还需要作出的改进是：试管口应该塞一团棉花；
（6）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【提出猜想】根据质量守恒定律，含有氧元素的物质才有可能生成氧气，锰酸钾和二氧化锰中都含有氧元素，因此可能反应产生氧气；
【实验验证】①氧气为气体，而对二氧化锰加热，质量没有减少，所以可以判断二氧化锰不能分解产生氧气，故猜想1错误；
②根据氧气能够支持燃烧的性质可以知道，可以用带火星的木条复燃，所以可以用带火星的木条来进行检验．
故答案为：（1）长颈漏斗；（2）长颈漏斗没有伸入液面以下；气体从长颈漏斗逸出；（3）控制反应速率；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（4）c；（5）A；在试管口塞一团棉花；（6）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；【提出猜想】MnO₂和K₂MnO₄中都含有氧元素；【实验验证】①Ⅰ；②带火星木条伸入试管内，木条复燃．

点评 本考点主要考查气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了仪器的名称和文字表达式的书写，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．