Question

某班級的幾個興趣小組用如下圖中學(xué)化學(xué)實驗常見的實驗裝置探究氧氣的實驗室制法

（1）請寫出有標(biāo)號儀器的名稱：①

酒精燈

；②

集氣瓶

．
（2）甲小組用過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)制取較純凈的氧氣，發(fā)生裝置和收集裝置是

BD

，其化學(xué)方程式是

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．收集氧氣也可用F裝置，氣體應(yīng)從

a

（填“a”或“b”）端管口通入．
（3）乙小組用氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

，二氧化錳在其中起

催化

作用，化學(xué)反應(yīng)前后，二氧化錳的

質(zhì)量

和

化學(xué)性質(zhì)

不變．為了測定一定質(zhì)量的氯酸鉀產(chǎn)生氧氣的量，乙小組還進(jìn)行了如下實驗研究：
【實驗過程】：稱取-定質(zhì)量的氯酸鉀和二氧化錳混合物16.0g，放入大試管中加熱至質(zhì)量不再變化為止，稱得固體質(zhì)量為11.2g．
【數(shù)據(jù)處理】：①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，計算得到氧氣的質(zhì)量為

4.8

g．②列式計算混合物中氯酸鉀的質(zhì)量．
【反思應(yīng)用】：下列圖象能正確表示上述實驗過程的是

D

．

（4）丙小組用高錳酸鉀制取氧氣，他們稱取一定質(zhì)量的高錳酸鉀固體放入A裝置中，指出A裝置的不足之處是

試管口沒有棉花團(tuán)

，將裝置改進(jìn)后，將溫度控制在250℃加熱制取O₂．實驗結(jié)束時，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的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；
猜想Ⅲ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂．
【實驗驗證】：同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實驗：
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；
第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實驗方法是

用帶火星的木條放入在試管中，木條復(fù)燃

．
【拓展延伸】：實驗發(fā)現(xiàn)，用氯酸鉀固體加熱制取氧氣的反應(yīng)速率很慢，但如果將高錳酸鉀固體與氯酸鉀固體混合加熱，則氯酸鉀的分解速率大大加快，請說明高錳酸鉀在氯酸鉀的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？

高錳酸鉀不是催化劑；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，其中使氯酸鉀的分解速率大大加快的是分解出的二氧化錳，而不是高錳酸鉀

．

Answer 1

分析：酒精燈是常用的加熱儀器，集氣瓶是收集氣體的儀器；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱，加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團(tuán)棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，計算得到氧氣的質(zhì)量=16.0g-11.2g=4.8g；二氧化錳的質(zhì)量反應(yīng)前后不變，因此A不正確；氯酸鉀的質(zhì)量逐漸減少，最后全部反應(yīng)，因此不正確；氯化鉀的質(zhì)量應(yīng)該是從零開始逐漸增加，因此不變；二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加，最后不變，因此正確；氧氣的檢驗方法是：用帶火星的木條放入在試管中，木條復(fù)燃；高錳酸鉀不是催化劑，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，其中使氯酸鉀的分解速率大大加快的是分解出的二氧化錳，而不是高錳酸鉀．

解答：解：（1）酒精燈是常用的加熱儀器，集氣瓶是收集氣體的儀器，故答案為：酒精燈；集氣瓶；
（2）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，故答案為：BD；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；a；
（3）如果用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣就需要加熱，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈；二氧化錳起催化作用，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，計算得到氧氣的質(zhì)量=16.0g-11.2g=4.8g；二氧化錳的質(zhì)量反應(yīng)前后不變，因此A不正確；氯酸鉀的質(zhì)量逐漸減少，最后全部反應(yīng)，因此不正確；氯化鉀的質(zhì)量應(yīng)該是從零開始逐漸增加，因此不變；二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加，最后不變，因此正確；故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；催化；質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；4.8；D；
（4）加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團(tuán)棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；氧氣的檢驗方法是：用帶火星的木條放入在試管中，木條復(fù)燃；高錳酸鉀不是催化劑，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，其中使氯酸鉀的分解速率大大加快的是分解出的二氧化錳，而不是高錳酸鉀；故答案為：試管口沒有棉花團(tuán)；Ⅰ；用帶火星的木條放入在試管中，木條復(fù)燃；高錳酸鉀不是催化劑，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，其中使氯酸鉀的分解速率大大加快的是分解出的二氧化錳，而不是高錳酸鉀；

點評：本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和氣體的檢驗方法等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．