Question

（2005?朝陽區二模）某校化學興趣小組的同學利用下列所示裝置進行實驗．

實驗目的：用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，做細鐵絲燃燒的實驗；
實驗原理：（用化學方程式表示）
高錳酸鉀制氧氣：

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

；
細鐵絲在氧氣中燃燒：

3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄

．
裝置連接：為達到實驗目的，應選擇的裝置是：（填裝置序號）

AD或AE

；
問題分析：（1）若收集氧氣時發現裝置中的水變紅了，原因是：

試管口沒有放一團棉花，高錳酸鉀粉末被氣體吹到水槽中，高錳酸鉀溶解在水中從而使水變紅

；
（2）用收集到的氧氣做細鐵絲燃燒的實驗時，發現瓶底炸裂，其原因可能是：

沒有在集氣瓶的底部加少量水或鋪上一層細沙

．

Answer 1

分析：實驗原理：根據高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣及鐵和氧氣反應生成的四氧化三鐵來書寫化學方程式；
裝置連接：根據反應原理來選擇發生裝置，并利用氧氣的密度和溶解性來選擇收集裝置；
問題分析：（1）根據高錳酸鉀為紫紅色，溶于水而使溶液變紅及加熱高錳酸鉀制取氧氣的注意事項來分析解答；
（2）根據高溫生成物可能與集氣瓶底部直接接觸而導致瓶底炸裂來分析．

解答：解：實驗原理：高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應的方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
鐵和氧氣反應生成的四氧化三鐵，反應的方程式為：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；
裝置連接：因高錳酸鉀加熱分解是固體加熱裝置，則選A裝置；因為氧氣的密度比空氣大，且不易溶于水，可以采用向上排空氣法或排水法收集；
問題分析：
（1）加熱高錳酸鉀制取氧氣，實驗時應在試管口放一團棉花，其作用是：防止高錳酸鉀顆粒進入導氣管；故水槽水變成紅色可能是：導管口沒有塞一團棉花，高錳酸鉀粉末沿導管被氣體吹到水槽中；
（2）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，做細鐵絲燃燒的實驗時，發現瓶底炸裂，其原因可能是：瓶底未放水或一些沙子；
故答案為：集氣瓶底部未放水或一些沙子．
故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄； AD或AE；
（1）試管口沒有放一團棉花，高錳酸鉀粉末被氣體吹到水槽中，高錳酸鉀溶解在水中從而使水變紅；
（2）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，要求熟練書寫常見氣體制取的反應原理、發生裝置和收集裝置的選擇，學會利用物質的性質及實驗的注意事項來分析實驗中的意外事故．