Question

7．某化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从如图中选择装置进行了氧气的制备实验．

（1）写出仪器a的名称：锥形瓶．
（2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口用水湿润，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管．收集气体前，应将集气瓶装满水并盖上毛玻璃片，收集氧气还可选用的装置是C．
（3）乙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分解放出O₂．
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：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Ⅰ错误（填“错误”或“正确”）；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把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃．
【拓展延伸】实验发现，KClO₃固体加热制取O₂的反应速率很慢，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？不是，因为高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，二氧化锰作氯酸钾分解的催化剂．
【实验反思】通过以上实验探究，你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是利用排水法和排空气法收集的氧气，哪种方法收集的氧气更纯净？．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；                              
 氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
（3）氧气能使带火星的木条复燃；
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；                                                
高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气．

解答 解：（1）仪器a的名称是锥形瓶．
故填：锥形瓶．
（2）从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，利用B装置制取氧气不需要加热，应该是利用过氧化氢制取氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口用水湿润，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管；
收集气体前，应将集气瓶装满水并盖上毛玻璃片，收集氧气还可选用的装置是C，是因为氧气的密度比空气大．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；用水湿润；C．
（3）【实验验证】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；
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把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃．
故填：错误；把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃．
【拓展延伸】KMnO₄在KClO₃的分解反应中不是催化剂，只是因为高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，二氧化锰作氯酸钾分解的催化剂．
故填：不是，因为高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，二氧化锰作氯酸钾分解的催化剂．
【实验反思】通过以上实验探究，对“实验室制取氧气”还想探究的问题是．
故填：利用排水法和排空气法收集的氧气，哪种方法收集的氧气更纯净？．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．