某興趣小組對高錳酸鉀制取氧氣及高錳酸鉀性質(zhì)研究如下:
Ⅰ.氧氣的制備:
(1)寫出圖中標(biāo)號(hào)②儀器的名稱:
鐵架臺(tái)
鐵架臺(tái)
。
(2)寫出用高錳酸鉀KMnO4制取氧氣O2的化學(xué)反應(yīng)方程式 ,圖中一處明顯的錯(cuò)誤是 試管口向上傾斜
試管口向上傾斜
。
Ⅱ.氧氣的收集:
實(shí)驗(yàn)1:用向上排空氣法收集氧氣,當(dāng)放置在集氣瓶口帶火星木條復(fù)燃時(shí)停止收集,測定瓶中氧氣的含量,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次,收集到氧氣的平均體積分?jǐn)?shù)為79.7%。
實(shí)驗(yàn)2:用向上排空氣法收集氧氣,當(dāng)放置在集氣瓶口帶火星木條復(fù)燃后,繼續(xù)收集40秒,測定瓶中氧氣的含量,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。收集到氧氣的平均體積分?jǐn)?shù)為88.4%。
實(shí)驗(yàn)3:用排水法收集氧氣,測定瓶中氧氣的含量,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。收集到氧氣的平均體積分?jǐn)?shù)為89.7%。
(3)由實(shí)驗(yàn)1、2可知,用向上排空氣法收集氧氣時(shí),為提高獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù),可采取的措施是 帶火星的木條復(fù)燃后,繼續(xù)收集一段時(shí)間再停止
帶火星的木條復(fù)燃后,繼續(xù)收集一段時(shí)間再停止
。
(4)在其他操作正確的情況下,實(shí)驗(yàn)3獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)達(dá)不到100%的原因是 氧氣中混有水蒸氣
氧氣中混有水蒸氣
。
Ⅲ.鐵絲在氧氣中燃燒
(5)鐵絲燃燒時(shí)火星四射,經(jīng)研究表明產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因可能是生鐵在燃燒時(shí)生成了某種氣體,推測該氣體是 CO2
CO2
(填化學(xué)式),將燃燒后的黑色固體粉碎后,滴加稀硫酸,有氣泡產(chǎn)生
有氣泡產(chǎn)生
(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),則黑色固體中還含有鐵。
Ⅳ、高錳酸鉀分解產(chǎn)物的再利用
小明想回收產(chǎn)物中的二氧化錳,將剩余物放入燒杯中加水溶解,到墨綠色溶液,燒杯壁上有紫紅色液體,過濾后得到的固體呈深棕色。
查閱資料:二氧化錳不溶于水,錳酸鉀則是一種不穩(wěn)定的物質(zhì),在深色溶液中能全部轉(zhuǎn)化成高錳酸鉀和二氧化錳。
(6)根據(jù)現(xiàn)象可知溶液中含有高錳酸鉀。小明認(rèn)為高錳酸鉀是錳酸鉀通過反應(yīng)生成的,小紅認(rèn)為高錳酸鉀還可能是 高錳酸鉀沒有分解完全,有剩余
高錳酸鉀沒有分解完全,有剩余
。小明為了驗(yàn)證自己的猜想正確,取 純凈的錳酸鉀
純凈的錳酸鉀
加入水中,觀察現(xiàn)象。
(7)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明得到的 深棕色固體不是純凈的二氧化錳 取等量過氧化氫溶液于兩支試管中,分別加入等量純凈的二氧化錳和深棕色固體,用排水法和量筒收集等體積的氧氣,用秒表計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)加入純凈二氧化錳的比深棕色固體的用時(shí)短,即可證明得到的深棕色固體不是純凈的二氧化錳
取等量過氧化氫溶液于兩支試管中,分別加入等量純凈的二氧化錳和深棕色固體,用排水法和量筒收集等體積的氧氣,用秒表計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)加入純凈二氧化錳的比深棕色固體的用時(shí)短,即可證明得到的深棕色固體不是純凈的二氧化錳
。 (寫出步驟和現(xiàn)象限用的實(shí)驗(yàn)用品:二氧化錳、過氧化氫溶液,量筒、秒表)【答案】鐵架臺(tái);2KMnO
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2MnO
4+MnO
2+O
2↑;試管口向上傾斜;帶火星的木條復(fù)燃后,繼續(xù)收集一段時(shí)間再停止;氧氣中混有水蒸氣;CO
2;有氣泡產(chǎn)生;高錳酸鉀沒有分解完全,有剩余;純凈的錳酸鉀;取等量過氧化氫溶液于兩支試管中,分別加入等量純凈的二氧化錳和深棕色固體,用排水法和量筒收集等體積的氧氣,用秒表計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)加入純凈二氧化錳的比深棕色固體的用時(shí)短,即可證明得到的深棕色固體不是純凈的二氧化錳