Question

17．運(yùn)城市2015年初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考查中，某同學(xué)抽到的考題是：組裝一套用高錳酸鉀制取氧氣的裝置，實(shí)驗(yàn)桌上準(zhǔn)備了一小團(tuán)棉花，木塊和儀器（如圖1）：

（1）該同學(xué)組裝的裝置如圖2所示：
①指出裝置中的一處錯(cuò)誤沒有在試管口放棉花團(tuán)．
②實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是檢驗(yàn)裝置氣密性．
③排水法收集氧氣時(shí)，下列操作正確的是C（填序號）
A．先將導(dǎo)管口移入集氣瓶，再開始加熱
B．收集O₂后，先將集氣瓶移出水槽，再蓋上玻璃片
C．停止加熱時(shí)，先移出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈
④寫出高錳酸鉀制取氧氣的文字式高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．
⑤此次實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)試管炸裂，你認(rèn)為原因是試管口朝上傾斜、試管底部接觸到燈芯、加熱時(shí)試管外壁有水，未給試管預(yù)熱、實(shí)驗(yàn)完畢先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)管移出水面，也會引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂等．
⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，某同學(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2：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出氧氣；
做出上述猜想的理由是二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素．
【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)量的二氧化錳（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1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2正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是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．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)用高錳酸鉀制氧氣需要在試管口放一團(tuán)棉花解答；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)的制取步驟分析：進(jìn)行制取實(shí)驗(yàn)之前需檢驗(yàn)裝置氣密性，防止裝置漏氣收集不到氣體；
③根據(jù)用高錳酸鉀制氧氣時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析判斷；
④根據(jù)高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式即可；
⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)室里用加熱高錳酸鉀的方法制氧氣的實(shí)驗(yàn)操作步驟和注意事項(xiàng)進(jìn)行分析；
⑥【提出猜想】根據(jù)猜想1，預(yù)測猜想2：根據(jù)反應(yīng)中的生成物來進(jìn)行判斷；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用高錳酸鉀制氧氣，為防止高錳酸鉀隨氣流進(jìn)入導(dǎo)氣管，需要在試管口放一團(tuán)棉花；
②為防止裝置漏氣收集不到氣體，因此進(jìn)行制取實(shí)驗(yàn)之前需檢驗(yàn)裝置氣密性；
③A、用排水法收集氧氣時(shí)，當(dāng)氣泡均勻連續(xù)地放出時(shí)，才開始收集氧氣，不能先將導(dǎo)管口移入集氣瓶，再開始加熱，故錯(cuò)誤；
B、用排水法收集氧氣后，用玻璃片將瓶蓋好后，移出水面正放在桌子上，故錯(cuò)誤；
C、氧氣收集完畢，如果先將酒精燈熄滅，則試管內(nèi)壓強(qiáng)變小，水會沿導(dǎo)管倒流進(jìn)試管，故正確；
③高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，配平即可；
④高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．
⑤造成試管炸裂的原因可能是：試管口朝上傾斜、試管底部接觸到燈芯、加熱時(shí)試管外壁有水，未給試管預(yù)熱、實(shí)驗(yàn)完畢先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)管移出水面，也會引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂等；
⑥【提出猜想】根據(jù)猜想1，預(yù)測猜想2：高錳酸鉀分解產(chǎn)生了錳酸鉀，可以猜想錳酸鉀是不是也能分解產(chǎn)生氧氣；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．
故答案為：①沒有在試管口放棉花團(tuán)；②檢查裝置氣密性；③C；④高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；⑤試管口朝上傾斜、試管底部接觸到燈芯、加熱時(shí)試管外壁有水，未給試管預(yù)熱、實(shí)驗(yàn)完畢先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)管移出水面，也會引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂等；⑥【提出猜想】猜想2：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出氧氣；二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素；【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①1； ②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．

點(diǎn)評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．