Question

现有如图所示的实验装置，请回答问题：

（1）图中a仪器的名称

 

．
（2）实验室若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取O₂，用来做“铁丝在氧气燃烧”的实验，应选用的发生装置是（填字母编号，下同）

 

，写出用该方法制备O₂的反应化学方程式：

 

．
（3）小明同学在做铁丝在氧气中燃烧的实验时观察到铁丝在氧气中剧烈然火星四射，实验结束发现集气瓶壁炸裂了，可能的原因是

 

．
（4）实验室制取O₂还有以下方法：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑  2KMnO₄

△  .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
①某化学兴趣小组进行制取O₂的有关实验．取3.16g纯净的KMnO₄加热到220℃，测得生成O₂的质量为0.36g，明显超过理论产量．为探究多余O₂的来源，请提出合理的假设，并设计实验方案证明你的假设．
假设：

 

，
实验方案：

 

．
②甲同学发现：将H₂O₂与KMnO₄混合后，在酸性条件下也有O₂放出．据此他认为，H₂O₂也可以在KMnO₄和酸的催化作用下发生分解反应．乙同学为验证甲的观点，重做了实验．他将含H₂O₂ 1.7g的双氧水溶液与足量KMnO₄固体混合，加酸反应，得到1.6g O₂．据此判断，甲的观点

 

（填“正确”或“错误”），理由是：

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的化学性质,氧气的收集方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据实验室常用仪器解答；
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应产生氯化钾和氧气，二氧化锰作物催化剂，写出反应的方程式；根据反应物的状态和反应条件选择发生装置：固体加热型和固液常温型；
（3）根据铁丝在氧气中燃烧时放出大量的热，能够产生高温的熔化物，如果直接落在集气瓶中会引起集气瓶的炸裂；
（4）
①根据化学反应前后元素的种类不变；只要证明该物质受热分解的产物中有氧气就说明该假设成立．
②利用过氧化氢制氧气的化学方程式，根据过氧化氢的质量求出氧气的质量．

解答：解：
（1）根据实验室常用仪器可知a长颈漏斗；
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应产生氯化钾和氧气，二氧化锰作物催化剂，反应的方程式：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；采用氯酸钾制取氧气时，由于需要加热，所以发生装置为A；
（3）铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧，防止生成的熔融物炸裂瓶底，在瓶底铺一层细沙或盛少量水，瓶底炸裂说明预先没有盛少量水或垫一层细沙；
（4）
①要生成氧气，反应物中肯定含有氧元素，除了高锰酸钾以外锰酸钾和二氧化锰中也都含有氧元素，因而多余氧气可能来源于锰酸钾或二氧化锰的进一步分解；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，应取一定量的二氧化锰或锰酸钾加热，用带火星的木条检验生成物中是否有氧气．
故答案为：多余氧气可能来源于锰酸钾（或二氧化锰）的进一步分解；取一定量的锰酸钾（或二氧化锰）加热，插入带火星的木条，观察木条是否复燃．
②设1.7克过氧化氢完全分解得到氧气的质量为x
2H₂O₂

MnO2 .

△

2H₂O+O₂↑
68              32
1.7g            x

68

1.7g

=

32

x

x=0.8g    1.7g过氧化氢完全分解只能得到0.8克氧气，不可能得到1.6克氧气．
故答案为：
（1）长颈漏斗
（2）A  2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（3）预先没有在集气瓶中放少量水或垫一层细沙；
（4）
①多余氧气可能来源于锰酸钾（或二氧化锰）的进一步分解；取一定量的锰酸钾（或二氧化锰）加热，插入带火星的木条，观察木条是否复燃
②错误    如果是H₂O₂催化分解，1.7g的H₂O₂应得到0.8gO₂，而不可能是1.6gO₂．

点评：本题考查了制取氧气的原理、发生装置、收集装置的选择及性质的探究，关键是明确发生装置、收集方法选择的依据及铁丝燃烧的注意事项．