《2025年新课程新教材导航学九年级化学上册沪教版》

8. 某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。

(1)写出仪器a的名称：锥形瓶。
(2)甲同学从上图中选择A、E装置的组合制取氧气,反应的文字表达式为氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾+氧气。在用橡胶管连接装置B和E中的玻璃导管时,应先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力把玻璃管插入橡胶管中。
(3)乙同学若想利用高锰酸钾制取氧气,需对装置A进行改进：在试管口放一团棉花。装置改进后,乙同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取$O_2。$实验结束后,乙同学发现用排水法收集到的$O_2$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Ⅰ：反应生成的二氧化锰$(MnO_2)$分解放出$O_2；$
猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾$(K_2MnO_4)$分解放出$O_2；$
猜想Ⅲ：反应生成的$K_2MnO_4$和$MnO_2$都分解放出$O_2。$
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验：
第一组同学取一定质量的$MnO_2,$在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得$MnO_2$的质量不变,则猜想Ⅰ和Ⅲ错误；第二组同学取$K_2MnO_4$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把带火星的木条伸入试管中，木条复燃。
【拓展延伸】实验发现,加热氯酸钾$(KClO_3)$固体制取$O_2$的反应速率很慢,但如果将$KClO_3$固体与$KMnO_4$固体混合加热,则$KClO_3$的分解速率大大加快。请说明$KMnO_4$在$KClO_3$的分解反应中是否作催化剂,为什么？高锰酸钾不作催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气的速率加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用。
【实验反思】通过以上实验探究,你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是高锰酸钾分解的最低温度(合理即可)。

答案：
(1)锥形瓶
(2)氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾+氧气 用水润湿
(3)在试管口放一团棉花 【实验验证】Ⅰ和Ⅲ 把带火星的木条伸入试管中，木条复燃 【拓展延伸】高锰酸钾不作催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气的速率加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用 【实验反思】高锰酸钾分解的最低温度(合理即可)