题目内容
2．根据如图1装置，结合所学化学知识，回答下列问题
（1）若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，并进行铁丝燃烧的实验，选用的最佳制取装置是AE（填字母标号），写出用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
（2）检查装置B的气密性步骤如下：①将导气管的一端插入水中；②缓慢向外拉动注射器的活塞，若观察到导管中有一段倒吸的水柱则说明装置B不漏气．写出实验室用装置B制取氧气的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）将点燃的蜡烛放入集满氧气的集气瓶中，可观察到发出白光且集气瓶内壁有水雾出现，证明蜡烛中含有氢元素．接着将蜡烛从集气瓶中取出，迅速向其中倒入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊（填实验步骤和现象），证明蜡烛中含有碳元素．
（4）为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用图2装置丙（填编号）．
（5）实验室利用无水醋酸钠和碱石灰两种固体加热制取甲烷气体，通常情况下甲烷无色、无味、密度比空气小，难溶于水．选用的发生装置是A（填字母标号）．某同学欲利用如图3装置收集甲烷，气体应从b端进入（填“a”或“b”）．
（6）氯酸钾、高锰酸钾中氧的质量分数分别是39.2%、40.5%，则加热100g氯酸钾、高锰酸钾完全分解生成氧气的质量分别是39.2g、＜（填“＜”、“＞”、“=”）40.5g．
分析 （1）根据实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，进行铁丝燃烧的实验，集气瓶底部需要留少量的水，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气进行分析；
（2）根据检验装置B的气密性时：①将导气管的一端插入水中；②缓慢向外拉动注射器的活塞，会产生内外气压差，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；
（3）根据蜡烛是由碳、氢元素组成的，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析；
（4）根据测定氧气的体积，需要将集气瓶内的水排出，通过测定水的体积，确定氧气的体积进行分析；
（5）根据实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷空气小，难溶于水进行分析；
（6）根据氯酸钾中的氧元素全部转化成氧气，高锰酸钾中氧元素没有全部转化成生成物进行分析．
解答 解：（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，进行铁丝燃烧的实验，集气瓶底部需要留少量的水，所以选用的最佳制取装置是AE，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（2）检验装置B的气密性时：①将导气管的一端插入水中；②缓慢向外拉动注射器的活塞，若观察到导管中有一段倒吸的水柱，则说明装置B不漏气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
（3）蜡烛是由碳、氢元素组成的，所以可观察到发出白光且集气瓶内壁有水雾出现，证明蜡烛中含有氢元素；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以接着将蜡烛从集气瓶中取出，迅速向其中倒入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明蜡烛中含有碳元素；
（4）测定氧气的体积，需要将集气瓶内的水排出，通过测定水的体积，确定氧气的体积，故选：丙；
（5）实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，所以选用的发生装置是A，甲烷空气小，难溶于水，所以利用如图3装置收集甲烷，气体应从b端通入；
（6）氯酸钾中的氧元素全部转化成氧气，高锰酸钾中氧元素没有全部转化成生成物，所以加热100g氯酸钾、高锰酸钾完全分解生成氧气的质量分别是39.2g、＜40.5g．
故答案为：（1）AE，2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（2）导管中有一段倒吸的水柱，2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
（3）集气瓶内壁有水雾出现；迅速向其中倒入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；
（4）丙；
（5）A，b；
（6）＜．
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．
阅读快车系列答案| A． | 氯化钠不会分离出来 | B． | 氯化钠会沉降出来 | ||
| C． | 氯化钠可能变成其他物质 | D． | 无法确定 |
【提出问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？
【作出猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂．
（1）【实验验证】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 | 有少量气泡木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 |
| 实验二 | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3，然后将带火星的木条伸入试管中 | 产生大量的气泡木条复燃 | Al2O3能加快过氧化氢的分解速率 |
【反思提高】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验：
（2）实验三：
【实验目的】探究Al2O3在反应前后质量是否改变．
【实验步骤】①准确称量Al2O3（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥，称量；④对比反应前后Al2O3的质量．
【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变，则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂．
（3）【提出新的问题】但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究Al2O3的化学性质在反应前后是否改变．