Question

某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了气体的制备实验．
（1）甲同学选用如A图所示的装置制取氧气．
①写出仪器a的名称：

分液漏斗

．
②甲同学应选取的试剂是

H₂O₂

（填化学式）
③常温下，如在试管中分别加入下列物质，把带火星的木条伸入试管，不能使木条复燃的是

A

A．5mL 5%的过氧化氢溶液
B．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰
C．5mL 5%的过氧化氢溶液和氧化铁
D．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末
B中MnO₂固体在该反应中起

催化

作用．
④实验前，甲同学先向仪器a中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现．该实验操作的目的是

检查装置的气密性

．
检查B装置气密性，发现装置漏气，在图B中用箭头标出可能发生漏气的地方．
（2）乙同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，如图B加热，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
[提出猜想]
猜想l：反应生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂MnO₄分解放出O₂．
请你补充猜想Ⅲ：

MnO₂和K₂MnO₄都放出氧气

．
做出猜想l和Ⅱ的理由是

MnO₂和K₂MnO₄都含有氧元素

．
[实验验证]同学们分为两组，猜想l和Ⅱ来证明分别进行以下实验：
①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

错误．
②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

在试管口放一个带火星的木条，观察到木条复燃

．
[拓展延伸]实验发现，K₂MnO₄受热只能部分分解，经分析可能是生成物K₂O对其分解产生影响．请设计实验方案验证：

取等量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加入氧化钾．用同样火焰的酒精灯加热，用相同规格的集气瓶，用排水法收集一瓶气体，收集一瓶氧气所用的时间作比较．确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系

．
（3）丙同学设计了实验室制取CO₂装置（如图1所示），
①装置中出现了一个错误，你的纠正方法是

把排水法改为向上排空气法

；
②锥形瓶中发生反应的化学方程式为

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；
③此装置的优点是

可以控制反应的速度

．

Answer 1

分析：分液漏斗方便加液体药品，也可以控制反应的速度；实验前，首先要检查装置的气密性，制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．设计的实验方案是：取等量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加入氧化钾．用同样火焰的酒精灯加热，用相同规格的集气瓶，用排水法收集一瓶气体，收集一瓶氧气所用的时间作比较，确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系．氧气的检验方法是：将带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气．丙同学设计了实验室制取CO₂装置，出现了一个错误，纠正方法是把排水法改为向上排空气法；此装置的优点是：可以控制反应的速度．

解答：解：（1）分液漏斗方便加液体药品，也可以控制反应的速度，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，双氧水在常温下不易分解，其中二氧化锰起催化作用，实验前，首先要检查装置的气密性，故答案为：①分液漏斗；②H₂O₂；③A；催化；④检查装置的气密性；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；补充猜想Ⅲ：MnO₂和K₂MnO₄都放出氧气，因为MnO₂和K₂MnO₄都含有氧元素；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是错误的；在试管口放一个带火星的木条，观察到木条复燃，说明有氧气生成；设计的实验方案是：取等量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加入氧化钾．用同样火焰的酒精灯加热，用相同规格的集气瓶，用排水法收集一瓶气体，收集一瓶氧气所用的时间作比较，确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系．故答案为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；MnO₂和K₂MnO₄都放出氧气；MnO₂和K₂MnO₄都含有氧元素；①Ⅰ；②在试管口放一个带火星的木条，观察到木条复燃；取等量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加入氧化钾．用同样火焰的酒精灯加热，用相同规格的集气瓶，用排水法收集一瓶气体，收集一瓶氧气所用的时间作比较，确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系．
（3）碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，配平即可；丙同学设计了实验室制取CO₂装置，出现了一个错误，纠正方法是把排水法改为向上排空气法；此装置的优点是：可以控制反应的速度；故答案为：①把排水法改为向上排空气法；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③可以控制反应的速度；

点评：本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和实验方案的设计等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．