Question

【題目】某興趣小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．
（1）甲同學(xué)選用如圖所示的裝置制取氧氣．

寫(xiě)出儀器B的名稱： ．
②甲同學(xué)應(yīng)選取的試劑是MnO2和（填化學(xué)式），
MnO2固體在該反應(yīng)中起作用．
③除用排水法外，甲同學(xué)還可選擇法收集氧氣．
④實(shí)驗(yàn)前，甲同學(xué)先向儀器A中加入水，然后將導(dǎo)管放人水槽中，并打開(kāi)儀器A的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是 ．
（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)的化學(xué)方程式為 ． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O2大于理論產(chǎn)量，針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
（3）【提出猜想】猜想l：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 ．
（4）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
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(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變．則猜想錯(cuò)誤．
②第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)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(shí)驗(yàn)方法是 ．
（5）【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，K2MnO4受熱只能部分分解，經(jīng)分析可能是生成物K2O對(duì)其分
解產(chǎn)生影響．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證： ．
（6）【實(shí)驗(yàn)反思】通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)探究，你對(duì)“問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認(rèn)識(shí)？ ．

Answer 1

【答案】
（1）集氣瓶；H2O2；催化；向上排空氣；檢驗(yàn)裝置的氣密性
（2）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）K2Mn04和MnO2都是含有氧元素的化合物
（4）I；檢驗(yàn)是否有氧氣生成
（5）取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時(shí)間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關(guān)系．
（6）必須通過(guò)認(rèn)真分析，用實(shí)驗(yàn)來(lái)加以證明
【解析】解：（1）圖中B是集氣瓶．
所以答案是：集氣瓶；②如圖裝置適合固液不加熱反應(yīng)，我們可以用過(guò)氧化氫溶液和固體二氧化錳反應(yīng)制取氧氣，其中二氧化錳在反應(yīng)前后性質(zhì)和質(zhì)量都不發(fā)生變化，所以二氧化錳起催化作用．所以答案是：H2O2、催化；③因氧氣的密度大于空氣的密度，不易溶于水，所以除用排水法收集外，還可以用向上排空氣法收集．所以答案是：向上排空氣法；④這種做法可以使裝置內(nèi)外形成壓力差，看裝置是否漏氣．所以答案是：檢驗(yàn)裝置的氣密性；（2）加熱高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)式是：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；所以答案是：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；【提出猜想】K2MnO4和MnO2都是含有氧元素的化合物，所以我們可以猜想有氧氣生成．
所以答案是：K2MnO4和MnO2都是含有氧元素的化合物．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①根據(jù)質(zhì)量守恒定義和冷卻后測(cè)得Mn02的質(zhì)量不變可知，猜想I是錯(cuò)誤的，所以答案是：I；②我們可以用驗(yàn)證氧氣有無(wú)的方法去判斷是否有氧氣的生成，如用帶火星的木條，深入收集的氣體中，如果木條復(fù)燃說(shuō)明有氧氣生成．
所以答案是：檢驗(yàn)是否有氧氣生成．
【拓展延伸】我們可以用如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時(shí)間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關(guān)系．
所以答案是：取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時(shí)間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關(guān)系．
【實(shí)驗(yàn)反思】要想發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必須細(xì)心認(rèn)真；要想解決問(wèn)題，必須認(rèn)真分析問(wèn)題的原因所在，并用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，所以答案是：必須通過(guò)認(rèn)真分析，用實(shí)驗(yàn)來(lái)加以證明．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用檢查裝置的氣密性和氧氣的制取裝置，掌握裝置氣密性檢查：先將導(dǎo)管的一端浸入水中，用手緊貼容器外壁，稍停片刻，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開(kāi)手掌，導(dǎo)管口部有水柱上升，稍停片刻，水柱并不回落，就說(shuō)明裝置不漏氣；發(fā)生裝置：固固加熱型、固液不加熱型即可以解答此題．