Question

某興趣小組根據實驗室提供的儀器和藥品進行了氧氣的制備實驗．
（1）甲同學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甲同學應選取的試劑是MnO₂和

H₂O₂

（填化學式），MnO₂固體在該反應中起

催化

作用．
③除用排水法外，甲同學還可選擇

向上排空氣

法收集氧氣．
（2）乙同學稱取一定質量KMnO₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反
應的反應表達式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

（用化學式表示）．實驗結束時，乙同學發現收集到的O₂大于理論產量，針對這一現象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反應生成的MnO₂分解放出O₂；猜想Ⅱ：反應生成的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】同學們分為兩組，分別進行以下實驗：
①第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變．則猜想

I

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

將帶火星的木條伸入試管，若木條復燃，則猜想Ⅱ正確

．

Answer 1

分析：（1）根據制取氧氣的裝置圖中發生裝置的適用范圍及對氧氣制取反應原理、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方程式；
【提出猜想】根據變化前后元素種類不變，利用錳酸鉀、二氧化錳的組成特點，對所作的猜想進行評價；
【實驗驗證】①二氧化錳加熱前后質量未變，說明二氧化錳在加熱時未發生分解，也就不可能產生氧氣；
②可利用氧氣能使帶火星木條復燃的特點，利用帶火星木條進行檢驗分解出氧氣而不必進行質量的稱量．

解答：解：（1）①儀器A為加入液體藥品的分液漏斗；
②該發生裝置適用于固體藥品與液體常溫下發生反應制取氣體，即使用該裝置時應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，反應的化學方程式為2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【提出猜想】對比K₂MnO₄和MnO₂的組成，都含有氧元素，根據質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量不變，可證明加熱時二氧化錳未發生反應，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，觀察到木條復燃則可說明分解放出了氧氣，而不必進行變化前后的質量稱量．
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，若木條復燃，則猜想Ⅱ正確

點評：熟練掌握實驗室制取氧氣的反應原理、發生裝置、收集方法及氧氣的檢驗等基礎，結合質量守恒定律的運用對猜想進行解釋，考查實驗能力．