Question

某校化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验．

实验目的：
（1）用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验．
（2）粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积．
反应原理：（用文字表达式表示）
高锰酸钾制氧气：

高锰酸钾

加热

锰酸钾+氧气+二氧化锰

．
细铁丝在氧气中燃烧：

铁+氧气

点燃

四氧化三铁

．
装置连接：为达到实验目的（2），各装置的正确连接顺序是：（填接口的字母）a→

c→b→

→d．
问题分析：
（1）实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是：

试管口没有放棉花，高锰酸钾粉末进入B瓶中

． 
（2）用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作可能是：

集气瓶底没有放少量的水或铺一层细沙

．
（3）本实验中，收集氧气的时机是加热后马上收集，若是在气体连续不断产生之后才开始收集，则测得的氧气的体积会比比实际值

偏小

（填“偏大”或“偏小”或“不变”）． 
（4）实验结束时，乙同学发现收集到的O₂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MnO₂分解放出0₂； 猜想Ⅱ：反应生成的K₂Mn0₄分解放出O₂． 
做出上述两个猜想的理由是

根据质量守恒定律定律，反应前后元素的种类和质量相等，除了KMnO₄，可能来源于含有氧元素的K₂MnO₄、MnO₂

．
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的Mn0₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得Mn0₂的质量不变．则猜想

Ⅰ

错误．
②第二组同学取K₂Mn0₄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

将带火星的木条放在试管口

．

Answer 1

分析：反应原理：根据化学反应的反应物和生成物来书写文字表达式；
装置连接：根据氧气的性质判断接口顺序；
问题分析：（1）根据高锰酸钾为紫红色，溶于水使溶液变红来分析解答；
         （2）根据高温生成物可能与集气瓶底部直接接触而导致瓶底炸裂来分析；
          （3）若是在气体连续不断产生之后才开始收集，会造成部分氧气跑掉，造成结果偏小；
          （4）根据质量守恒定律定律，反应前后元素的种类和质量相等，结合高锰酸钾制取氧气的反应原理，除了KMnO₄，可能来源于含有氧元素的K₂MnO₄、MnO₂；
实验验证：①二氧化锰的质量不变，说明未分解；
           ②要检验是否生成氧气，可用带火星的木条检验．

解答：解：反应原理：高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁；故答案为：高锰酸钾

加热

锰酸钾+氧气+二氧化锰；铁+氧气

点燃

四氧化三铁；
装置连接：因为氧气的密度比水小，因此氧气应该从c进入．故答案为：c→b；
问题分析：（1）高锰酸钾溶于水显红色，试管口放一个棉花团，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管，进入瓶中，故答案为：试管口没有放棉花，高锰酸钾粉末进入B瓶中；
          （2）做细铁丝燃烧的实验时，集气瓶底应放少量的水或铺一层细沙，防止燃烧后的熔融物溅落集气瓶底，使集气瓶炸裂．故答案为：集气瓶底没有放少量的水或铺一层细沙；
（3）若是在气体连续不断产生之后才开始收集，会造成部分氧气跑掉，造成结果偏小，故答案为：偏小；
（4）高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前后元素的种类和质量相等，所以氧气可能源于锰酸钾和二氧化锰，故答案为：根据质量守恒定律定律，反应前后元素的种类和质量相等，除了KMnO₄，可能来源于含有氧元素的K₂MnO₄、MnO₂；
实验验证：①二氧化锰的质量不变，说明未分解，故猜想I错误，故答案为：I；
         ②要检验是否生成氧气，可用带火星的木条放在试管口，若木条复燃，则生成氧气，故答案为：将带火星的木条放在试管口．

点评：本考点考查了氧气的实验室制法，铁丝燃烧实验，包括反应原理、注意事项、氧气体积的测量和实验偏差的处理，综合性比较强．特别是实验注意事项和实验出现偏差的原因，要认真分析．