Question

如图所示为实验室常用的实验装置：

据图回答下列问题：
（1）写出带有标号的仪器名称：①

长颈漏斗

，②

水槽

．
（2）实验室通常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置是

B

（填序号，下同），收集装置是

C

．该反应的文字表达式为

碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水

．
（3）F装置可用来测量生成的二氧化碳气体的体积，其中在水面上防一层植物油的目的是

防止二氧化碳溶于水，与水反应

，植物油上方原有的空气对实验的结果

没有

（填“有”或“没有”） 明显影响．
（4）实验室用高锰酸钾（KMnO₄）制取氧气，应选用的发生装置是

A

，收集装置是

C或E

．该反应的文字表达式为

高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气

．该反应属于

分解反应

 基本反应类型．
（5）某同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，实验结束时，该同学发现收集到的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：反应生成的锰酸钾（K₂MnO₄）分解放出O₂ 
做出上述猜想的理由是

它们都是含有氧元素的化合物

．
【实验验证】同学们分为两组，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

1

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，也得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是

制得了一些氧气

．
【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氧化钾（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．

．
【实验反思】通过以上实验探究，该生对“问题的发现与解决”有何认识：必须通过认真分析，用实验来加以证明．

Answer 1

分析：（1）根据制取气体的反应原理来解答该题．
（2）根据装置的适用范围来选择合适结合反应原理来选择发生装置，根据收集气体时所选的装置的适用范围来判断气体的性质．

解答：解：AB应属于发生装置，其余的是收集装置．装置A适于固体加热的反应，而装置B适于固液不需要加热的反应，c适于密度大于空气的气体收集装置，D适于密度小于空气的气体收集，E适于难溶于水的气体的收集，F适于能溶于水的气体的收集；
（1）①②是实验室制取气体时常用的仪器长颈漏斗和水槽；
（2）装置B适于固液不需要加热的反应，故实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置是B，二氧化碳密度大于空气密度，故收集装置应选择C．
该反应的文字表达式是：碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水；
（3）实验室制取二氧化碳常用石灰石和稀盐酸反应，而F中的植物油就起到避免二氧化碳和水反应的可能，影响实验的准确性；植物油上方原有的空气对实验的结果没有影响．
（4）装置A适于固体加热的反应，故实验室用高锰酸钾（KMnO₄）制取氧气可选择A；氧气密度大于空气，不易溶于水就，故收集装置可选择C或E，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气；该反应符合一变多的特点，故属于分解反应；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，故猜想的理由是它们都是含有氧元素的化合物；
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，则说明二氧化锰没有分解，故猜想1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，也得出了猜想Ⅱ正确的结论，该组同学选择的实验方法是制的了一些氧气；
要想验证K₂MnO₄受热只能部分分解，可能是生成物氧化钾（K₂O）对其分解产生影响，可以设计对照实验，即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：（1）长颈漏斗，水槽  （2）B，C，碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水；（3）防止二氧化碳溶于水，与水反应，没有
（4）A，C或E，高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气，分解反应、
（5）【提出猜想】它们都是含有氧元素的化合物 （ 或：含有氧元素的物质）
【实验验证】1，制得了一些氧气                         
【拓展延伸】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．

点评：熟练掌握实验室中气体的制取装置的选取方法：根据反应物状态和反应条件及气体的水溶性和密度；掌握氧气的正确装置和注意点及步骤、二氧化碳的实验室制取原理和检验方法．