Question

5．某兴趣小组利用如图1所示装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答

（1）指出标号仪器名称：①试管，②酒精灯．
（2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A；该化学反应文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．
（3）若用过氧化氢制取氧气，还需要用到二氧化锰，起催化作用．写出过氧化氢制取氧气反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
若用C装置收集氧气，验满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；
若用F装置收集该气体，则气体从c端进入（填“b”或“c”）．
（4）实验室也可加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物来制取氧气，制取装置应选A．实验完毕，可利用过滤法回收剩余药品中的二氧化锰粉末．在过滤过程中，用到的如图2所示仪器有ADE．（填字母编号）
（5）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，则猜测I、III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就得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中，木条复燃．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器进行分析；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析；
（3）根据二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，氧气有助燃性，氧气密度比水小进行分析；
（4）根据实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，以及过滤需要的仪器进行分析；
（5）根据实验现象，可以判断物质的性质；
根据氧气能够供给呼吸，支持燃烧，能使带火星的木条复燃进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是试管，②是酒精灯；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以应选用的发生装置是A，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（3）二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，起催化作用，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，氧气有助燃性，所以用C装置收集氧气，验满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满，氧气密度比水小，所以用F装置收集该气体，则气体从c端进入；
（4）实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以制取装置应选A，在过滤过程中，用到的如图2所示仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故选：ADE；
（5）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；
取高锰酸钾在250℃条件下加热，把带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明猜想Ⅱ正确．
故答案为：（1）试管，酒精灯；
（2）A，高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（3）催化，过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满，c；
（4）A，ADE；
（5）Ⅰ和Ⅲ；
把带火星的木条伸入试管中，木条复燃．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．