问题 实验题

(2011年江苏南通,24题)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B的名称:______。

②甲同学应选取的试剂是Mn02和_______(填化学式),

Mn02固体在该反应中起_______作用。

③除用排水法外,甲同学还可选择_____法收集氧气。

④实验前,甲同学先向仪器A中加入水,然后将导管放人水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是__________。

(2)乙同学称取一定质量KMn04放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,该反

应的化学方程式为________。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l:反应生成的MnO2分解放出02

猜想Ⅱ:反应生成的K2Mn04分解放出O2

做出上述猜想的理由是_______。

【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Mn02,在250℃条件下加热一段时间,冷却后

测得Mn02的质量不变。则猜想________________错误。

②第二组同学取K2Mn04在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得

出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是_________________ 。

【拓展延伸】实验发现,K2MnO4受热只能部分分解,经分析可能是生成物K2O对其分

解产生影响。请设计实验方案验证:________________。

【实验反思】通过以上实验探究,你对“问题的发现与解决”有何认识?_________。

答案

(1)①水槽 ②H2O2     催化 ③ 向上排空气法 ④检查装置的气密性

2KMnO4K2MO4+MnO2+O2↑ 它们都含有氧元素的化合物

① 1    ②制得了一些氧气

取等量的锰酸钾固体于两支试管中,一支试管中加入氧化钾,一支试管中不加入氧化钾。用同样火焰的酒精灯加热,用相同规格的集气瓶,用排水法收集一瓶气体,收集一瓶氧气所用的时间作比较。确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系。

必须通过认真分析,用实验来加以证明。

分析:(1)熟悉常见仪器,了解名称;②根据反应装置和所提供药品,确定另一种药品;根据二氧化锰在反应中的表现了解作用;③根据氧气的密度和溶水性考虑收集方法;④实验前要检验装置的气密性;

(2)根据反应物、反应条件、生成物写出化学反应式;

【提出猜想】有氧气生成就要有氧元素存在;

【实验验证】要验证猜想II,可以用验证氧气的方法来确定氧气的有无,可以用带火星的木条深入收集的气体中,观察现象;

【拓展延伸】使两者形成对比,取等量的K2MnO4,其中一个加入K2O,另一个不加K2O,各自收集一瓶氧气,看所用的时间长短来确定,是否是K2O的影响;

【实验反思】总结实验的分析和解决过程,然后了解到需认真分析,并根据科学的方法去验证.

解答:解:(1)图中B是集气瓶,故答案为:集气瓶;

②如图装置适合固液不加热反应,我们可以用过氧化氢溶液和固体二氧化锰反应制取氧气,其中二氧化锰在反应前后性质和质量都不发生变化,所以二氧化锰起催化作用.故答案为:H2O2、催化;

③因氧气的密度大于空气的密度,不易溶于水,所以除用排水法收集外,还可以用向上排空气法收集,故答案为:向上排空气法;

④这种做法可以使装置内外形成压力差,看装置是否漏气,故答案为:检验装置的气密性;

(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学反应式是:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;

【实验验证】①根据质量守恒定义和冷却后测得Mn02的质量不变可知,猜想I是错误的,故答案为:I;

②我们可以用验证氧气有无的方法去判断是否有氧气的生成,如用带火星的木条,深入收集的气体中,如果木条复燃说明有氧气生成.故答案为:检验是否有氧气生成;

【拓展延伸】我们可以用如下实验验证:取等量的固体于两支试管中,一支试管中加入氧化钾,一支试管中不加氧化钾.用同样火焰的酒精灯加热,用相同规格的集气瓶,用排水法收集气体,,收集一批氧气,所用时间作比较,确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系.

【实验反思】要想发现问题,必须细心认真;要想解决问题,必须认真分析问题的原因所在,并用实验去验证,故答案为:必须通过认真分析,用实验来加以证明.

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