Question

【题目】某化学兴趣小组根据所学 O2、CO2 实验室制取和性质进行以下实验探究。

（1）写出装置A、B 中标号仪器名称：①_________________________、②___________________________。

（2）小南同学用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是_______________________________（填字母），反应的文字表达式为______________________________，为防止实验中高锰酸钾粉末进入导管，你建议小南应采取的措施是_______________________________。

（3）小南同学若选择D 进行收集氧气，开始收集最佳时间是___________________________________（写观察现象）。选择该方法收集氧气的理由是__________________________________。

（4）小凡同学设计如图装置制取氧气，该装置中注射器的作用是：____________________________。

（5）小山同学进行二氧化碳的制取实验，选择的药品是_____________________和___________________________（填物质名称），选择的实验装置组合是_____________________________。

（6）小山同学利用收集到的二氧化碳进行灭火实验，该实验利用二氧化碳的性质是：_____________________________________、________________________________。

（7）小山同学又选择如图装置进行收集二氧化碳，你认为气体_____端进入。

（8）小凡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，小凡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， 兴趣小组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） 同学们分为两组，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_______________________________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________________________ 。

（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KClO3 固体与 KMnO4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？_________________________。

Answer 1

【答案】试管 长颈漏斗 A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 在试管口放一团棉花 气泡连续均匀冒出 氧气不易溶于水 控制反应速率 大理石 稀盐酸 BC 二氧化碳密度比空气大 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧 左 I和Ⅲ 用带火星的木条检验氧气 不是，KClO3 分解速率加大是因为 KMnO4 加热分解产生的 MnO2 起催化作用

【解析】

（1）仪器①是试管，仪器②是长颈漏斗，故填：试管；长颈漏斗；

（2）高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以选用的发生装置是A；在试管口放一团棉花，可以防止高锰酸钾粉末进入导管；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；

故填：A；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；试管口放一团棉花；

（3）小南同学若选择D 进行收集氧气，开始收集最佳时间是气泡连续均匀冒出时。选择该方法收集氧气的理由是氧气不易溶于水。

故填：气泡连续均匀冒出；氧气不易溶于水；

（4）小凡同学设计如图装置制取氧气，该装置中注射器的作用是：通过控制液体滴加速度，从而控制反应速率。

故填：控制反应速率；

（5）实验室制取二氧化碳的药品为大理石或石灰石和稀盐酸；
反应物是固体和液体，不需要加热，选择的气体发生装置为B；由于二氧化碳密度比空气大且能与水反应，收集装置选择C。
故填：大理石或石灰石；稀盐酸；BC；

（6）小山同学利用收集到的二氧化碳进行灭火实验，该实验利用二氧化碳的性质是：二氧化碳密度比空气大、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。

故填：二氧化碳密度比空气大；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；

（7）用如图装置收集二氧化碳时，由于二氧化碳密度比空气大，二氧化碳应该从左端导管导入。
故填：左；

（8）[实验验证]

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和Ⅲ错误。

故填：I和Ⅲ；

如果K2MnO4分解放出O2的猜想成立，那么在加热锰酸钾时将带火星木条伸入试管，观察到木条复燃则可说明分解放出了氧气，而不必进行变化前后的质量称量。

故填：用带火星的木条检验氧气；

[拓展延伸]

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。KMnO4在KClO3的分解反应中不是作催化剂，原因是加热高锰酸钾之后生成二氧化锰和氧气，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。

故填：不是，KClO3 分解速率加大是因为 KMnO4 加热分解产生的 MnO2 起催化作用。