Question

15．某興趣小組根據(jù)實驗室提供的儀器和藥品進行了氧氣的制備實驗．
（1）甲同學(xué)選用如圖所示的裝置制取氧氣．
①寫出儀器A的名稱：分液漏斗．
②甲同學(xué)應(yīng)選取的試劑是MnO₂和H₂O₂（填化學(xué)式），MnO₂固體在該反應(yīng)中起催化作用．
③除用排水法外，甲同學(xué)還可選擇向上排空氣法收集氧氣，理由是氧氣的密度比空氣大．
④實驗前，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)．該實驗操作的目的是檢查裝置的氣密性．
（2）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量高錳酸鉀放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反應(yīng)的符號表達式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．實驗結(jié)束時，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)們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想1：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想2：反應(yīng)生成的錳酸鉀分解放出O₂
做出上述猜想的理由是：MnO₂和錳酸鉀兩物質(zhì)中都含有它們都是含有氧元素的化合物．
【實驗驗證】同學(xué)們分為兩組，分別進行以下實驗：
①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變．則猜想Ⅰ錯誤．
②第二組同學(xué)取錳酸鉀在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)選擇的實驗方法是加熱錳酸鉀，將帶火星的木條放在試管口，木條復(fù)燃，證明有氧氣生成．
【實驗反思】通過以上實驗探究，你對“問題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認識？必須通過認真分析，用實驗來加以證明．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室制取氧氣的原理、方法以及注意事項來分析解答；
（2）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；根據(jù)題中的實驗現(xiàn)象進行解答；根據(jù)氧氣能夠支持燃燒的性質(zhì)來進行解答．總結(jié)實驗的分析和解決過程，然后了解到需認真分析，并根據(jù)科學(xué)的方法去驗證．

解答 解：（1）①儀器A是分液漏斗；故填：分液漏斗；
②該裝置適用于固體與液體在常溫下反應(yīng)制取氧氣，即過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣；故填：H₂O₂；催化；
③氧氣的密度比空氣大，所以向上排空氣；故填：向上排空氣；氧氣的密度比空氣大；
④實驗前，要檢查裝置的氣密性，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)；故填：檢查裝置的氣密性．
（2）高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【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；
【實驗驗證】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行檢驗．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．
【實驗反思】要想發(fā)現(xiàn)問題，必須細心認真；要想解決問題，必須認真分析問題的原因所在，并用實驗去驗證，故填：必須通過認真分析，用實驗來加以證明．

點評 本題考查制取氧氣的實驗以及相關(guān)問題，還有驗證猜想的實驗設(shè)計，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識才可做好此題．