Question

2．某校化學興趣小組的同學利用如圖所示裝置進行實驗．

實驗目的：（1）用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，做細鐵絲燃燒的實驗．
（2）粗略測定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積．反應原理：（用文字表達式表示）
（1）高錳酸鉀制氧氣：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
（2）細鐵絲在氧氣中燃燒：鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵．
裝置連接：
為達到實驗目的（2），各裝置的正確連接順序是（填接口的字母）：a→c→b→d．
問題分析：
（1）實驗過程發現B瓶中的水變紅了，原因是試管口沒有放一團棉花．
（2）本實驗中，試管口要比試管底略低的原因是防止冷凝水倒流到試管底部炸裂瓶底．
（3）用收集到的氧氣做細鐵絲燃燒的實驗時，發現瓶底炸裂，發生失誤的操作原因可能是沒有在集氣瓶的底部加少量水或鋪上一層細沙．

Answer 1

分析 反應原理：（1）高錳酸鉀制氧氣：知其反應物為高錳酸鉀，生成物為錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件為點燃，故可書寫文字表達式；（2）細鐵絲在氧氣中燃燒：知其反應物為鐵和氧氣，生成物為四氧化三鐵，反應條件為點燃，故可書寫文字表達式；
儀器認識：了解常用儀器的名稱和應用，只有很好的認識它們，做試驗才能得心應手；
裝置連接：
為達到實驗目的粗略測定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積，則各裝置的正確連接順序是a→c→b→d；
問題分析：
由圖知：（1）裝置A試管口缺少一團棉花，會導致KMnO₄進入導管，進入B瓶，使水變紅（KMnO₄溶液的顏色）．
（2）試管口要比試管底略低的原因是防止冷凝水倒流到試管底部炸裂瓶底；
（3）可以根據鐵絲在氧氣中燃燒的實驗方面進行分析、判斷，從而得出正確的結論．

解答 解：
反應原理：（1）高錳酸鉀制氧氣：知其反應物為高錳酸鉀，生成物為錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件為點燃，
故該反應的文字表達式是高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
（2）細鐵絲在氧氣中燃燒：知其反應物為鐵和氧氣，生成物為四氧化三鐵，反應條件為點燃，故該反應的文字表達式是鐵+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；
儀器認識：了解常用儀器的名稱和應用，故①試管；②量筒；
裝置連接：
為達到實驗目的粗略測定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積，則各裝置的正確連接順序是a→c→b→d；
問題分析：
（1）用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，實驗過程發現B瓶中水變紅了，原因是：試管口沒有放一團棉花，導致高錳酸鉀粉末進入水中；
（2）試管口要比試管底略低的原因是防止冷凝水倒流到試管底部炸裂瓶底；
（3）鐵和氧氣反應生成的四氧化三鐵，溫度很高，若直接和集氣瓶底部直接接觸，會導致集氣瓶底部驟熱而炸裂，則應事先在集氣瓶中加入少量水或鋪上一層細沙．
故答案為：
反應原理：（1）高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；（2）鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；
儀器認識：試管；量筒；
裝置連接：c→b；
問題分析：（1）試管口沒有放一團棉花；（2）防止冷凝水倒流到試管底部炸裂瓶底；（3）沒有在集氣瓶的底部加少量水或鋪上一層細沙．

點評 本題考查制取氧氣的裝置和氧氣的性質實驗，學生應學會利用物質的性質來分析實驗中的意外事故，注意物質的顏色、反應的放熱等來解答．