在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)后,某科學(xué)小組同學(xué)對(duì)于“含氧化合物制氧氣”問(wèn)題,提出了如下觀點(diǎn):
【觀點(diǎn)】I.只有含氧化合物才能作為反應(yīng)物制取氧氣;Ⅱ.任意一種含氧化合物都可作為制取氧氣的反應(yīng)物。
【已知】實(shí)驗(yàn)室制氧氣的反應(yīng)原理如下:
①2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑
②2KClO3 MnO2△2KCl+3O2↑
③2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑
對(duì)于以上觀點(diǎn),該小組同學(xué)決定用學(xué)過(guò)的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法加以證明。請(qǐng)你一同參與探究并完成下列問(wèn)題:
【探究一】針對(duì)觀點(diǎn)I,大家一致認(rèn)為不需要設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就可直接判定該觀點(diǎn)是正確的。
(1)除上述實(shí)驗(yàn)室制氧氣的三種反應(yīng)物以外,請(qǐng)你再列舉一種能分解生成氧氣的非金屬氧化物H2OH2O(填化學(xué)式)。
【探究二】現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀三種物質(zhì)以及試管(主要成分是SiO2)、酒精燈、鐵架臺(tái)等必要的儀器。請(qǐng)從中選擇合適的藥品及儀器,從含氧化合物加熱能否產(chǎn)生氧氣設(shè)置一組對(duì)照實(shí)驗(yàn),證明觀點(diǎn)Ⅱ錯(cuò)誤。
(2)上述對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方案是操作方法:分別取5g氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀于試管中,用酒精燈加熱,并將帶火星的木條放在三支試管口;
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加熱一段時(shí)間后,盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣;又過(guò)一段時(shí)間后,加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣;而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃,證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣。
結(jié)論:觀點(diǎn)Ⅱ是錯(cuò)誤的操作方法:分別取5g氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀于試管中,用酒精燈加熱,并將帶火星的木條放在三支試管口;
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加熱一段時(shí)間后,盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣;又過(guò)一段時(shí)間后,加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣;而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃,證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣。
結(jié)論:觀點(diǎn)Ⅱ是錯(cuò)誤的。(要求寫出操作方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論)
【交流評(píng)價(jià)】比較①、②反應(yīng)原理可知,兩者都需要MnO2作催化劑,但KClO3需要加熱;比較②、③反應(yīng)原理可知,兩者都需要加熱,但KClO3還需要催化劑。根據(jù)上述分析,對(duì)含氧化合物制氧氣,歸納概括出一個(gè)新的觀點(diǎn)(觀點(diǎn)Ⅲ)。
(3)觀點(diǎn)Ⅲ:含氧化合物若能作為反應(yīng)物制氧氣,含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣。
M
n
O
2
M
n
O
2
△
△
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加熱一段時(shí)間后,盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣;又過(guò)一段時(shí)間后,加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣;而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃,證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣。
結(jié)論:觀點(diǎn)Ⅱ是錯(cuò)誤的
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加熱一段時(shí)間后,盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣;又過(guò)一段時(shí)間后,加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣;而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃,證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣。
結(jié)論:觀點(diǎn)Ⅱ是錯(cuò)誤的
【考點(diǎn)】制取氣體的反應(yīng)原理的探究.
【答案】H2O;操作方法:分別取5g氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀于試管中,用酒精燈加熱,并將帶火星的木條放在三支試管口;
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加熱一段時(shí)間后,盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣;又過(guò)一段時(shí)間后,加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣;而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃,證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣。
結(jié)論:觀點(diǎn)Ⅱ是錯(cuò)誤的;含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加熱一段時(shí)間后,盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣;又過(guò)一段時(shí)間后,加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃,證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣;而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃,證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣。
結(jié)論:觀點(diǎn)Ⅱ是錯(cuò)誤的;含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:3難度:0.6
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1.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書中,看到人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你也參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
活動(dòng)Ⅱ:探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么其他物質(zhì)?
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?小強(qiáng)作出了以下兩種猜想:
①是一種堿;②是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,小影同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小強(qiáng)同學(xué)的另一個(gè)猜想.
【交流與討論】小影認(rèn)為:二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:98引用:2難度:0.5 -
2.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣”后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,同學(xué)們展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
(1)用如圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則A中裝置可采用圖2中的
(2)二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么物質(zhì)?
【老師提示】1.二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
2.人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?
甲同學(xué)作出了以下三種猜想:①是一種酸; ②是一種堿; ③是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,乙同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了甲同學(xué)的另一個(gè)猜想是正確的,請(qǐng)完成如表實(shí)驗(yàn)報(bào)告.實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5 -
3.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.
(1)用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則a裝置可采用下圖中的
(2)用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
(3)用發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:43引用:1難度:0.5