Question

某興趣小組根據實驗室提供的儀器和藥品進行了氣體的制備實驗．
（1）甲同學選用如A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

H₂O₂

（填化學式）
③常溫下，如在試管中分別加入下列物質，把帶火星的木條伸入試管，不能使木條復燃的是

A

A．5mL 5%的過氧化氫溶液
B．5mL 5%的過氧化氫溶液和少量二氧化錳
C．5mL 5%的過氧化氫溶液和氧化鐵
D．5mL 5%的過氧化氫溶液和少量紅磚粉末
B中MnO₂固體在該反應中起

催化

作用．
④實驗前，甲同學先向儀器a中加入水，然后將導管放人水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導管口是否有連續的氣泡出現．該實驗操作的目的是

檢查裝置的氣密性

．
檢查B裝置氣密性，發現裝置漏氣，在圖B中用箭頭標出可能發生漏氣的地方．
（2）乙同學稱取一定質量KMnO₄放在大試管中，如圖B加熱，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反應的化學方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
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l：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．
請你補充猜想Ⅲ：

MnO₂和K₂MnO₄都放出氧氣

．
做出猜想l和Ⅱ的理由是

MnO₂和K₂MnO₄都含有氧元素

．
[實驗驗證]同學們分為兩組，猜想l和Ⅱ來證明分別進行以下實驗：
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在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論．
該組同學選擇的實驗方法是

在試管口放一個帶火星的木條，觀察到木條復燃

．
[拓展延伸]實驗發現，K₂MnO₄受熱只能部分分解，經分析可能是生成物K₂O對其分解產生影響．請設計實驗方案驗證：

取等量的錳酸鉀固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加入氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規格的集氣瓶，用排水法收集一瓶氣體，收集一瓶氧氣所用的時間作比較．確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系

．
（3）丙同學設計了實驗室制取CO₂裝置（如圖1所示），
①裝置中出現了一個錯誤，你的糾正方法是

把排水法改為向上排空氣法

；
②錐形瓶中發生反應的化學方程式為

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；
③此裝置的優點是

可以控制反應的速度

．

Answer 1

分析：分液漏斗方便加液體藥品，也可以控制反應的速度；實驗前，首先要檢查裝置的氣密性，制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水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．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．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．設計的實驗方案是：取等量的錳酸鉀固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加入氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規格的集氣瓶，用排水法收集一瓶氣體，收集一瓶氧氣所用的時間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系．氧氣的檢驗方法是：將帶火星的木條伸入試管口內，木條復燃，證明試管中收集的氣體是氧氣．丙同學設計了實驗室制取CO₂裝置，出現了一個錯誤，糾正方法是把排水法改為向上排空氣法；此裝置的優點是：可以控制反應的速度．

解答：解：（1）分液漏斗方便加液體藥品，也可以控制反應的速度，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，雙氧水在常溫下不易分解，其中二氧化錳起催化作用，實驗前，首先要檢查裝置的氣密性，故答案為：①分液漏斗；②H₂O₂；③A；催化；④檢查裝置的氣密性；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；補充猜想Ⅲ：MnO₂和K₂MnO₄都放出氧氣，因為MnO₂和K₂MnO₄都含有氧元素；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是錯誤的；在試管口放一個帶火星的木條，觀察到木條復燃，說明有氧氣生成；設計的實驗方案是：取等量的錳酸鉀固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加入氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規格的集氣瓶，用排水法收集一瓶氣體，收集一瓶氧氣所用的時間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系．故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；MnO₂和K₂MnO₄都放出氧氣；MnO₂和K₂MnO₄都含有氧元素；①Ⅰ；②在試管口放一個帶火星的木條，觀察到木條復燃；取等量的錳酸鉀固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加入氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規格的集氣瓶，用排水法收集一瓶氣體，收集一瓶氧氣所用的時間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系．
（3）碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，配平即可；丙同學設計了實驗室制取CO₂裝置，出現了一個錯誤，糾正方法是把排水法改為向上排空氣法；此裝置的優點是：可以控制反應的速度；故答案為：①把排水法改為向上排空氣法；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③可以控制反應的速度；

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，同時也考查了化學方程式的書寫和實驗方案的設計等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．