Question

17．某興趣小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．
（1）甲同學(xué)選用如圖所示的裝置制取氧氣．
①甲同學(xué)應(yīng)選取的試劑是MnO₂和H₂O₂，MnO₂固體在該反應(yīng)中起催化作用．
②除用排水法外，甲同學(xué)還可選擇向上排空氣法收集氧氣．
③實(shí)驗(yàn)前，甲同學(xué)先向儀器A中加入水，然后將導(dǎo)管放人水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是檢驗(yàn)裝置的氣密性．
（2）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量KMn0₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量，針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是它們都是含有氧元素的化合物．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變．則猜想Ⅰ錯(cuò)誤．
②第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是加熱錳酸鉀，將帶火星的木條放在試管口，木條復(fù)燃，證明有氧氣生成．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室制氧氣的原理進(jìn)行判斷；根據(jù)二氧化錳在反應(yīng)中的表現(xiàn)了解作用；
     ②根據(jù)氧氣的密度和溶水性考慮收集方法；
     ③實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性；
（2）【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，含有氧元素的物質(zhì)才有可能生成氧氣；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解答；
②根據(jù)氧氣能夠支持燃燒的性質(zhì)來進(jìn)行解答．

解答 解：（1）①該裝置適合固液不加熱反應(yīng)，我們可以用過氧化氫溶液和固體二氧化錳反應(yīng)制取氧氣，其中二氧化錳在反應(yīng)前后性質(zhì)和質(zhì)量都不發(fā)生變化，所以二氧化錳起催化作用．
②氧氣的密度大于空氣的密度，不易溶于水，所以除用排水法收集外，還可以用向上排空氣法收集；
③這種做法可以使裝置內(nèi)外形成壓力差，看裝置是否漏氣；
（2）【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，含有氧元素的物質(zhì)才有可能生成氧氣，則：二氧化錳和錳酸鉀或MnO₂和K₂MnO₄中都含有氧元素；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①氧氣為氣體，而對二氧化錳加熱，質(zhì)量沒有減少，所以可以判斷二氧化錳不能分解產(chǎn)生氧氣，故猜想1錯(cuò)誤；
②根據(jù)氧氣能夠支持燃燒的性質(zhì)可以知道，可以用帶火星的木條復(fù)燃，所以可以用帶火星的木條來進(jìn)行檢驗(yàn)．故可以為：制得了氧氣或收到了氧氣或?qū)�帶火星木條伸入試管內(nèi)，木條復(fù)燃等．
答案：
（1）①H₂O₂、催化；②向上排空氣；③檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）【提出猜想】它們都是含有氧元素的化合物；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①Ⅰ；②加熱錳酸鉀，將帶火星的木條放在試管口，木條復(fù)燃，證明有氧氣生成．

點(diǎn)評 本題考查制取氧氣的實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)問題，還有驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識才可做好此題．