Question

我们已经学过实验室制取气体的一般思路和方法，请利用下列装置回答相关问题．

（1）写出图一中a和b的仪器名称：a

试管

； b

锥形瓶

；
（2）选择图一中的装置制取和收集二氧化碳气体，那么应选择的装置是

B

和

D

；在实验室中制取二氧化碳气体的常用药品：液体是

稀盐酸

，固体是

石灰石或大理石

．
（3）若要用图二装置收集二氧化碳气体，则气体应从

d

（填c或d）端通．理由是

二氧化碳的密度比空气大

．
（4）用制取的二氧化碳进行如图3有关性质实验：
①实验3（Ⅱ）中溶液变

红

色；
②实验3（Ⅲ）中加热之后，溶液又变为

紫

色，解释出现此现象的原因

加热后，碳酸不稳定而分解，溶液不再显酸性

．
（5）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式（或化学式表达式）

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；

若要用排水法收集一瓶较纯净的氧气，开始收集氧气的最佳时机是

气泡连续均匀冒出时收集

．
（6）同学称取一定质量的KMnO₄固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂．实验结束时，乙同学发现用排水法收集到的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Ⅰ：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；
猜想Ⅲ：反应生成的K₂MnO₄和MnO₂分解都放出O₂．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
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；
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

将带火星的木条放入试管内

；
【拓展延伸】实验发现，KClO₃固体加热制取O₂的反应速率很慢，但如果将KMnO₄固体与KClO₃固体混合加热，则KClO₃的分解速率大大加快．请说明KMnO₄在KClO₃的分解反应中是否作催化剂，为什么？

高锰酸钾不是催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用

．

Answer 1

分析：（1）熟练掌握常见的化学仪器名称和用途；
（2）制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸，根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根据二氧化碳的密度和溶解性选择收集方法；
（3）根据二氧化碳的密度选择进气口；
（4）根据碳酸显酸性，能够使紫色的石蕊试液变成红色及碳酸不稳定，易分解，酸性消失，石蕊试液红色褪去又变成紫色分析；
（5）用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，写出反应的化学方程式；根据收集的方法和实验的注意事项分析；
（6）【实验验证】根据二氧化锰的质量不变，得出结论；
要验证猜想II，可以用验证氧气的方法来确定氧气的有无，可以用带火星的木条检验，观察现象；
【拓展延伸】根据高锰酸钾及氯酸钾反应的特点及催化剂分析回答．

解答：解：（1）a是试管；b是锥形瓶；故填：试管；锥形瓶；
（2）实验室制取二氧化碳的药品是石灰石或大理石和稀盐酸，属于固体和液体在常温下的反应，因此应选用的发生装置是B；因为二氧化碳易溶于水，密度比空气大，故收集装置D（向上排空气法）；故填：B、D；稀盐酸；石灰石或大理石；
（3）因为二氧化碳的密度比空气大，会聚集在集气瓶的下方，故进气口是长管d；故填：d；二氧化碳的密度比空气大；
（4）二氧化碳与水反应产生碳酸，碳酸显酸性，能够使紫色的石蕊试液变成红色；碳酸不稳定，受热易分解，酸性消失，石蕊试液红色褪去又变成紫色；故填：红；紫；加热后，碳酸不稳定而分解，溶液不再显酸性；
（5）用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，因此反应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；用排水法收集气体的最佳时机是气泡连续均匀冒出时收集，这样收集的气体较纯净；故填：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；气泡连续均匀冒出时收集；
（6））【实验验证】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，说明不是二氧化锰产生的氧气，故猜想Ⅰ错误；验证氧气的产生还可以用带火星的木条伸进试管内，看是否复燃；
故答案为：Ⅰ；将带火星的木条放入试管内；
【拓展延伸】加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．
故答案为：高锰酸钾不是催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．

点评：本考点主要考查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，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；在锰酸钾和二氧化锰是否会生成氧气探究中，有两个方案可以参考，质量变化法和生成物检验法，掌握氯酸钾和高锰酸钾的性质，理解催化剂的概念是解题的关键．