Question

某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验．
（1）甲同学选用如右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MnO₂和

H₂O₂

（填化学式），MnO₂固体在该反应中起

催化

作用．
③除用排水法外，甲同学还可选择

向上排空气

法收集氧气．
（2）乙同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反
应的反应表达式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

（用化学式表示）．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
做出上述猜想的理由是

K₂MnO₄和MnO₂中都含有氧元素

．
【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

I

错误．
②第二组同学取K₂MnO₄置于试管中，在250℃条件下加热，没有用测定K₂MnO₄质量的方法，而是用了另一种实验方法得出了猜想Ⅱ是正确的．该组同学选择的实验方法是

将带火星的木条伸入试管，若木条复燃，则猜想Ⅱ正确

．

Answer 1

分析：（1）根据制取氧气的装置图中发生装置的适用范围及对氧气制取反应原理、密度与溶解性，判断利用该装置的制取氧气所选用的药品、收集氧气可采取的方法；
（2）默写出高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式；
【提出猜想】根据变化前后元素种类不变，利用锰酸钾、二氧化锰的组成特点，对所作的猜想进行评价；
【实验验证】①二氧化锰加热前后质量未变，说明二氧化锰在加热时未发生分解，也就不可能产生氧气；
②可利用氧气能使带火星木条复燃的特点，利用带火星木条进行检验分解出氧气而不必进行质量的称量．

解答：解：（1）①仪器A为加入液体药品的分液漏斗；
②该发生装置适用于固体药品与液体常温下发生反应制取气体，即使用该装置时应加入的药品为固体二氧化锰、液体过氧化氢，其中固体二氧化锰催化过氧化氢的分解，是该反应的催化剂；
③利用氧气密度比空气大，因此还可以采取向上排空气法进行氧气的收集；
（2）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【提出猜想】对比K₂MnO₄和MnO₂的组成，都含有氧元素，根据质量守恒定律变化前后元素种类不变，所以猜想它们受热分解出氧气；
【实验验证】①加热前后二氧化锰的质量不变，可证明加热时二氧化锰未发生反应，即未分解出氧气，此实验验证了猜想I不成立；
②如果K₂MnO₄分解放出O₂的猜想成立，那么在加热锰酸钾时将带火星木条伸入试管，观察到木条复燃则可说明分解放出了氧气，而不必进行变化前后的质量称量．
故答案为：
（1）①分液漏斗；②H₂O₂；催化；③向上排空气法；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【提出猜想】K₂MnO₄和MnO₂中都含有氧元素；
【实验验证】①Ⅰ；②将带火星的木条伸入试管，若木条复燃，则猜想Ⅱ正确

点评：熟练掌握实验室制取氧气的反应原理、发生装置、收集方法及氧气的检验等基础，结合质量守恒定律的运用对猜想进行解释，考查实验能力．