Question

12．我们知道了二氧化锰可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂，有部分同学为了探究二氧化锰是否对氯酸钾的分解起了催化作用，经查阅资料得知：氯酸钾的熔点为356℃，加热到400℃可观察到缓慢放出气泡，实验装置如图：

（1）实验设计如下，请你补充完成实验报告．

实验步骤	加热时间（min）	实验现象
①将二氧化锰单独放入试管中加热，将带火星的木条放在试管口	10	木条无变化
②将氯酸钾单独放入试管中加热，将带火星的木条放在试管口	5	木条复燃
③将氯酸钾、二氧化锰混合放入试管中加热，带火星的木条放在试管口	1	木条复燃

（2）以上实验中，该同学应选用装置甲来完成实验；
（3）写出第三步实验中发生的化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（4）图“丙”中除导出气体外，另两个玻璃仪器的名称为水槽、集气瓶；若用装置“丁”收集氧气，则导出气体的导管口是b（填写编号“a”或“b”）．

Answer 1

分析 （1）据实验目的分析解答；
（2）氯酸钾的熔点比其分解的温度低，则氯酸钾分解时已经是液态，可防止倒流．；
（3）据反应原理书写方程式；
（4）排水法收集气体时，还要用到集气瓶，水槽；氧气密度比空气大，所以应从长管进气，短管便于排出空气．

解答 解：（1）本实验要探究二氧化锰是否对氯酸钾的分解起了催化作用，通过单独加热氯酸钾、二氧化锰，及二者的混合物，观察木条复燃需要的时间来判断生成氧气的量，从而判断二氧化锰是否改变了氯酸钾的分解速率，所以实验3是将二者混合；
（2）因为氯酸钾的熔点比其分解的温度低，则氯酸钾分解时已经是液态，可防止倒流，所以选用装置乙；
（3）氯酸钾在加热、二氧化锰作催化剂的条件下生成氯化钾和氧气，反应方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（4）排水法收集气体时，还要用到集气瓶，和玻璃片；氧气密度比空气大，所以应从长管进气，将空气挤压到集气瓶上部，短管便于排出空气；
故答案为：（1）氯酸钾、二氧化锰混合放入试管中加热；（2）甲；（3）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；（4）水槽、集气瓶；b．

点评 本题考查了学生对实验室制取氧气的相关知识，掌握对应知识才能结合题意灵活分析解答．