Question

7．根据如图所示，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）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A（填字母），实验时该装置试管口应放一团棉花，其目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；反应的符号表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．D装置可用来收集氧气的原因是氧气不易溶于水．
（3））欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从b（填“b”或“c”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从c（填“b”或“c”）端通入．
（4）实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的符号表达式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．应选用的发生装置是A（填字母）其中的二氧化锰是催化剂．
（5）小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
[提出猜想]除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂．
[完成实验]按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）．

实验编号	实验药品	分解温度（℃）
①	氯酸钾	580
②	氯酸钾、二氧化锰（质量比1：1）	350
③	氯酸钾、氧化铜（质量比1：1）	370
④	氯酸钾、氧化铁（质量比1：1）	390

[分析数据、得出结论]
①由实验①（填实验编号）与实验④对比，证明猜想合理；
②实验所用的三种物质，催化效果最好的是二氧化锰．
[反思]
③若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）用高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，故选发生装置A，实验时该装置试管口应放一团棉花，是为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；据反应原理书写符号表达式，能用排水法收集氧气是因为氧气不易溶于水；
（3）氧气密度比空气大、比水小，据此确定进气口；
（4）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，写出反应的符号表达式即可，该反应属于固体加热型，故选发生装置A，二氧化锰是反应的催化剂；
（5）①根据对照试验要求只有一个变量，其他条件都相同进行分析解答；
②根据分解温度越低，催化效果越好，结合表中数据进行分析解答；
③根据催化剂的概念进行分析解答．

解答 解：（1）标号仪器是添加液体的长颈漏斗；
（2）用高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，故选发生装置A，实验时该装置试管口应放一团棉花，是为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧气能用排水法收集是因为氧气不易溶于水；
（3）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排出；氧气密度比水小，所以应从短管进气，长管便于排水；
（4）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，反应的符号表达式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2 KCl+3O₂↑；该反应属于固体加热型，故选发生装置A，二氧化锰是反应的催化剂，在反应中加快反应速率，而本身的质量和化学性质不变；
（5）①根据催化剂能改变化学反应的速率，可选择加催化剂和不加催化剂的进行比较分解温度即可，要想证明除Mn0₂、CuO外，Fe₂0₃也可以作KCl0₃分解的催化剂，可选择实验①和实验④对比，证明猜想合理；
②分解时所需温度最低的，催化效果越好，则实验所用的三种物质，Mn0₂的催化效果最好；
③催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质，故要证明Fe₂0₃是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变；
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）A；防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧气不易溶于水；
（3）b；   c；
（4）2K ClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2 K Cl+3O₂↑；A；催化剂；
（5）①；②二氧化锰；③化学性质．

点评 掌握实验室制取氧气的反应原理、装置选取方法、注意事项、催化剂的概念等知识并能灵活运用是正确解答本题的关键．