Question

化学是一门以实验为基础的科学．我们常用下列仪器进行气体的制取实验，由此感受到化学的仪器美、现象美．

（1）若用一定质量的高锰酸钾制备并收集一瓶纯净的氧气．如图1中的仪器不需要使用的是______（填字母），实验过程中发生反应的化学反应式为______；
（2）请在如图2中画出试管中固体质量与反应时间的关系图．
（3）在清洗试管中的反应物残留物时，有的同学发现水溶液出现紫红色，有的发现水溶液呈墨绿色（锰酸钾溶于水
所致），且同时有黑色的粉末状固体．你对水溶液出现紫红色这一现象的解释是______．
（4）为了分离、回收反应残留物中的黑色粉末状固体，需对固液混合物溶液进行以下操作：
①取一张质量为ag的滤纸，制作并安装好过滤器．
②将上述固液混合物静置一会，过滤
③取沉淀连同滤纸放在干燥器中干燥后，称量，质量为bg．
过滤操作时，需将圆形滤纸折叠．下列滤纸折叠过程如图3，正确的是______甲（选填“甲”或“乙”）．
甲：A→B→C　　　　　　　　　　　 乙：A→B→D
过滤时除了选择上图中的部分仪器外，还需补充的一种玻璃仪器是______，所得黑色固体的质量为______．
老师指出，②、③之间缺少一个步骤，该步骤是“洗涤沉淀”，否则会使所得黑色粉末的质量______（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）

Answer 1

解：（1）高锰酸钾制备并收集一瓶纯净的氧气，因为高锰酸钾是固体所以需要加热，需要铁架台、试管、酒精灯，集气瓶，导管，因为收集比较纯的氧气，要用排水法收集，还要用到水槽；反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰和氧气，用观察法配平，氧气后面标上上升符号，反应条件是加热；
（2）由于高锰酸钾分解后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锰酸钾和二氧化锰还是固体，氧气是气体，所以随着反应的进行固体质量在不断减少，当反应完毕，固体质量不再减少，呈水平线了，因为反应后还有固体锰酸钾和二氧化锰，所以固体质量不会减少到零，图为：
（3）水溶液出现紫红色是因为高锰酸钾没有完全反应，剩余的高锰酸钾溶于水，溶液颜色是紫红色；
（4）过滤器的制作方法：先对折一次，再对折一次，一边是三层，一边是一层；过滤时用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒，所以缺少漏斗；沉淀连同滤纸放在干燥器中干燥后，称量，质量为bg，一张滤纸的质量为ag，所以所得黑色固体的质量为（b-a）g；如果不洗涤沉淀，固体中会混有锰酸钾固体，导致所得黑色粉末的质量偏大．
故答案为：（1）FH；2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（2）（3）高锰酸钾没有分解完；（4）甲；；漏斗；（b-a）g；偏大．
分析：（1）根据高锰酸钾制备氧气用到的仪器和方程式的书写方法考虑；（2）根据高锰酸钾分解后生成物中固体质量的变化考虑；（3）根据高锰酸钾溶于水是紫红色考虑；（4）根据过滤器的制作方法，过滤时用到的仪器，两次称量的固体质量关系和不洗涤沉淀导致的结果考虑本题．
点评：解答本题关键是要知道高锰酸钾制取氧气用到的仪器，方程式的写法，过滤操作的注意事项和过滤器的制法，知道洗涤固体时是洗掉二氧化锰中溶于水的固体锰酸钾．