Question

12．某化學實驗小組需制備O₂并進行O₂部分性質實驗，結合以下裝置，回答下列問題：

（1）甲同學利用KClO₃和MnO₂制備O₂，其發(fā)生裝置應選用上述裝置中的C（ 選填裝置對應的字母），收集O₂的方法是向上排空氣法（只填一種），可用帶火星的木條檢驗O₂；
（2）乙同學提出可用H₂O₂和MnO₂制備O₂，本著廢物利用的原則，可以從甲同學制備O₂后剩余的固體中提取MnO₂，則提取MnO₂的操作步驟依次為：①溶解、②過濾、③洗滌、④干燥，其中步驟②比①多使用了一種玻璃儀器，該儀器名稱是漏斗，請寫出乙同學制O₂的化學方程式：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（3）丙同學欲用少量的KMnO₄和較多量的KClO₃固體混合物加熱，以較快制備較多量O₂，你認為是否可行？可行，（填“可行”或“不可行”），請說明理由：KMnO₄受熱易分解，其分解后生成的二氧化錳又可以作為氯酸鉀的催化劑，使氯酸鉀快速分解；
（4）丁同學將硫粉置于收集到的O₂中燃燒，可觀察到發(fā)出藍紫色火焰（填火焰顏色），其產物的名稱是二氧化硫，它是形成酸雨的主要原因．

Answer 1

分析 （1）根據氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，屬于固體加熱型制取氣體和給試管中的固體加熱的注意事項選擇發(fā)生裝置即可；根據氧氣的溶解性及密度確定收集方法即可；根據氧氣的助燃性進行分析．
（2）實驗室加熱KClO₃與MnO₂的混合物制氧氣后的剩余固體物中回收MnO₂的操作順序進行分析；根據溶解于過濾所需儀器進行分析；根據過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣寫出該反應的化學方程式即可．
（3）根據反應物、生成物及反應原理進行分析．
（4）根據硫在氧氣中燃燒的現象分析；根據硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫進行分析．

解答 解：（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，屬于固體加熱型制取氣體，給試管中的固體加熱時試管口要略微向下傾斜，以防冷凝水倒流炸裂試管，故應選用發(fā)生裝置是C；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；氧氣有助燃的作用，可以將帶火星的小木條放在集氣瓶內，如果復燃說明是氧氣．
（2）剩余物質中有KCl（或含KClO₃）和MnO₂，要想回收MnO₂，要利用KCl（或含KClO₃）溶于水，但MnO₂不溶于水，應先將混合物溶解，然后過濾得MnO₂固體，然后將MnO₂固體洗滌并干燥即可；溶解需要的玻璃儀器是燒杯與玻璃棒；過濾需要的玻璃儀器是漏斗、燒杯和玻璃棒；過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣，該反應的化學方程式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）KMnO₄受熱易分解，其分解后生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，二氧化錳又可以作為氯酸鉀的催化劑，使氯酸鉀快速分解，故該實驗設計可行．
（4）硫在氧氣中的燃燒會出現明亮的藍紫色火焰，硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，它是形成酸雨的主要原因．
故答案為：（1）C；向上排空氣法；帶火星的木條；（2）過濾；漏斗；2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（3）可行；KMnO₄受熱易分解，其分解后生成的二氧化錳又可以作為氯酸鉀的催化劑，使氯酸鉀快速分解；（4）藍紫色；二氧化硫．

點評 本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．