Question

某興趣小組根據(jù)實驗室提供的儀器和藥品進(jìn)行了氧氣的制備實驗．
（1）甲同學(xué)選用如右圖所示的裝置制取氧氣．
①寫出儀器A的名稱：

分液漏斗

．
②甲同學(xué)應(yīng)選取的試劑是MnO₂和

H₂O₂

（填化學(xué)式），MnO₂固體在該反應(yīng)中起

催化

作用．
③除用排水法外，甲同學(xué)還可選擇

向上排空氣

法收集氧氣．
（2）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量KMnO₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反
應(yīng)的反應(yīng)表達(dá)式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

（用化學(xué)式表示）．實驗結(jié)束時，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量，針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂；猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是

K₂MnO₄和MnO₂中都含有氧元素

．
【實驗驗證】同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實驗：
①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變．則猜想

I

錯誤．
②第二組同學(xué)取K₂MnO₄置于試管中，在250℃條件下加熱，沒有用測定K₂MnO₄質(zhì)量的方法，而是用了另一種實驗方法得出了猜想Ⅱ是正確的．該組同學(xué)選擇的實驗方法是

將帶火星的木條伸入試管，若木條復(fù)燃，則猜想Ⅱ正確

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)制取氧氣的裝置圖中發(fā)生裝置的適用范圍及對氧氣制取反應(yīng)原理、密度與溶解性，判斷利用該裝置的制取氧氣所選用的藥品、收集氧氣可采取的方法；
（2）默寫出高錳酸鉀分解制取氧氣的化學(xué)方程式；
【提出猜想】根據(jù)變化前后元素種類不變，利用錳酸鉀、二氧化錳的組成特點(diǎn)，對所作的猜想進(jìn)行評價；
【實驗驗證】①二氧化錳加熱前后質(zhì)量未變，說明二氧化錳在加熱時未發(fā)生分解，也就不可能產(chǎn)生氧氣；
②可利用氧氣能使帶火星木條復(fù)燃的特點(diǎn)，利用帶火星木條進(jìn)行檢驗分解出氧氣而不必進(jìn)行質(zhì)量的稱量．

解答：解：（1）①儀器A為加入液體藥品的分液漏斗；
②該發(fā)生裝置適用于固體藥品與液體常溫下發(fā)生反應(yīng)制取氣體，即使用該裝置時應(yīng)加入的藥品為固體二氧化錳、液體過氧化氫，其中固體二氧化錳催化過氧化氫的分解，是該反應(yīng)的催化劑；
③利用氧氣密度比空氣大，因此還可以采取向上排空氣法進(jìn)行氧氣的收集；
（2）高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【提出猜想】對比K₂MnO₄和MnO₂的組成，都含有氧元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律變化前后元素種類不變，所以猜想它們受熱分解出氧氣；
【實驗驗證】①加熱前后二氧化錳的質(zhì)量不變，可證明加熱時二氧化錳未發(fā)生反應(yīng)，即未分解出氧氣，此實驗驗證了猜想I不成立；
②如果K₂MnO₄分解放出O₂的猜想成立，那么在加熱錳酸鉀時將帶火星木條伸入試管，觀察到木條復(fù)燃則可說明分解放出了氧氣，而不必進(jìn)行變化前后的質(zhì)量稱量．
故答案為：
（1）①分液漏斗；②H₂O₂；催化；③向上排空氣法；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【提出猜想】K₂MnO₄和MnO₂中都含有氧元素；
【實驗驗證】①Ⅰ；②將帶火星的木條伸入試管，若木條復(fù)燃，則猜想Ⅱ正確

點(diǎn)評：熟練掌握實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集方法及氧氣的檢驗等基礎(chǔ)，結(jié)合質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用對猜想進(jìn)行解釋，考查實驗?zāi)芰Γ?/div>