Question

15．某校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）收集气体前，应将集气瓶装满水并盖上玻璃片．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分解都放出O₂．
[实验验证]同学们分成两组，分别进行下列实验：
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；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用带火星的木条放到试管口．
[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？否；因为高锰酸钾在反应前后质量和化学性质均发生了改变．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称与用途，进行解答；
（2）根据氧气的密度和溶解性考虑收集方法及注意的事项；
（3）【实验验证】根据二氧化锰的质量不变，得出结论；
要验证猜想II，可以用验证氧气的方法来确定氧气的有无，可以用带火星的木条检验，观察现象；
【拓展延伸】根据高锰酸钾及氯酸钾反应的特点及催化剂分析回答．

解答 解：（1）图中仪器a的名称是锥形瓶；
（2）用排水法收集气体前，应将集气瓶装满水，盖上玻璃片，不要留有气泡，否则使收集的氧气不纯；因为氧气的密度比空气大，因此还可以采用向上排空气法收集；
（3）[实验验证]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，说明不是二氧化锰产生的氧气，故猜想Ⅰ错误；验证氧气的产生还可以用带火星的木条伸进试管内，看是否复燃；
故答案为：Ⅰ；将带火星的木条放入试管内；
[拓展延伸]加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．而高锰酸钾在反应前后质量和化学性质均发生了改变，不是催化剂．
故答案为：（1）锥形瓶；（2）水；玻璃片；C；（3）[实验验证]Ⅰ；用带火星的木条放到试管口；[拓展延伸]否；因为高锰酸钾在反应前后质量和化学性质均发生了改变．

点评 本考点主要考查气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和仪器的名称，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．