Question

某研究性学习活动小组，从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气，并通过排水量来测定所收集到氧气的体积．

（1）写出图中有标号的仪器的名称：①

铁架台

；②

集气瓶

；③

量筒

．
（2）甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→

f

→

e

→g．
（3）实验过程中，甲同学观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为

试管口未放棉花，高锰酸钾

进入E装置并溶于水中的缘故．为了防止试验过程中出现上述现象，相应的改进措施是

在试管口放一团棉花

．
（4）实验结束，乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值，为此继续进行以下实验探究：
提出问题：出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？
作出猜想：猜想Ⅰ：可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气；
猜想Ⅱ：可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气；
猜想Ⅲ：

可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气

．
实验验证：（每种方法只限用一次）
实验一：取一定量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变．证明猜想

Ⅰ

错误．
实验二：取少量锰酸钾于试管中加热一段时间，

冷却后测得锰酸钾的质量减少

．证明猜想Ⅱ正确．

Answer 1

分析：（1）依据 常用仪器回答；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，据此书写方程式，通过排水量来测定所收集到氧气的体积，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→f→e→g；
（3）用高锰酸钾时，试管口要有一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；
（4）因为锰酸钾和二氧化锰中都含有氧元素，所以可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气；冷却后测得二氧化锰的质量不变，证明猜想Ⅰ错误；取少量锰酸钾于试管中加，热一段时间，冷却后测得锰酸钾的质量减少，证明猜想Ⅱ正确．

解答：解：（1）铁架台、集气瓶和量筒都是实验室常用的实验仪器；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，方程式是2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；通过排水量来测定所收集到氧气的体积，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→f→e→g；
（3）甲同学观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为：试管口没有放棉花团，高锰酸钾粉末进入导管的缘故；因此用高锰酸钾制取氧气时，试管口要有一团棉花；（4）因为锰酸钾和二氧化锰中都含有氧元素，所以可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气；冷却后测得二氧化锰的质量不变，证明猜想Ⅰ错误；取少量锰酸钾于试管中加，热一段时间，冷却后测得锰酸钾的质量减少，证明猜想Ⅱ正确；
故答案为：（1）铁架台；集气瓶；量筒；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；f→e；
（3）试管口未放棉花，高锰酸钾；在试管口放一团棉花；
（4）可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气；Ⅰ；冷却后测得锰酸钾的质量减少．

点评：本题考查的是气体的收集装置的选择、体积的测量，同时也考查了化学方程式的书写和对质量守恒定律的应用，同学们要具体分析，细心解答．