Question

7．实验室制取气体的装置如图所示，根据所学的知识回答下列问题．

（1）图中仪器a的名称是试管；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，应选择的发生装置是B（填装置字母），若用装置C收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，如果复燃，则证明已满，若用装置E收集氧气不纯，其可能的原因是始产生气泡，就立即收集．
（3）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的反应表达式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；该反应的基本反应类型是分解反应．
（4）某同学把少量高锰酸钾加入氯酸钾中加热时，发现会很快产生氧气，他认为高锰酸钾是氯酸钾分解的催化剂，小明认为他的观点是错误的，理由是2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（用化学表达式解释），根据高锰酸钾的这个化学性质，要求你设计实验来证明，则你的实验操作是单独加热KMnO₄能产生O₂，说明KMnO₄不是催化剂．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）依据用双氧水制氧气的反应条件与反应物的状态及氧气的密度与水溶性进行作答．根据排水法收集氧气的注意事项进行分析；
（3）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；
（4）题干中关于实验的叙述特别强调了误把高锰酸钾当成二氧化锰使用，加热时，氯酸钾的分解速率明显加快，从现象上来看，好像是高锰酸钾为该反应的催化剂，值就要求我们从实质的角度进行分析．平时在实验和训练中也要注意这种现象与本质之间的关系．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知a试管；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，因固液反应制取气体所以选A． 因要得干燥氧气所以选B． 验满时要用带火星木条，并将其放到集气瓶瓶口，如果复燃，则证明已满；刚开始排出的氧气中含有装置内的空气，所以实验室发现氧气氧气不纯，其原因可能是：开始产生气泡，就立即收集．
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；在反应前后二氧化锰作催化剂，其质量和化学性质都不改变；该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应．
（4）由于高锰酸钾在加热时能够发生分解：2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．这样在氯酸钾在受热时高锰酸钾分解出的MnO₂就能够对氯酸钾的分解起到催化的作用．2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑这个过程中高锰酸钾转化为二氧化锰的等物质，其中的二氧化锰改变了氯酸钾的分解速率，所以作催化剂的是二氧化锰，而非高锰酸钾．从概念的角度，催化剂是质量和化学性质都不改变的物质，在这里，高锰酸钾分解了，那么本身的化学性质改变，自身分解了，质量当然也就发生了改变，即高锰酸钾在反应前后质量和化学性质都发生了改变．所以高锰酸钾不是该反应的催化剂．
故答案为：
（1）试管；
（2）B；将带火星的木条放在集气瓶口，如果复燃，则证明已满；始产生气泡，就立即收集；
（3）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；分解反应；
（4）2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；单独加热KMnO₄能产生O₂，说明KMnO₄不是催化剂．

点评 本题对常用仪器、发生装置、干燥装置、收集装置的判定依据进行基础考查，重点是要弄清其装置的选择依据．