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】
（用化学式表达式表示）
（1）细铁丝在氧气中燃烧

 

，该反应属于

 

（填“化合”或“分解”）反应；
（2）高锰酸钾制氧气

 

，该反应属于

 

（填“化合”或“分解”）反应．
【装置连接】
（1）写出标数字的仪器名称：①

 

  ②

 

（2）为达到实验二的目的，各装置的正确连接顺序是：（填接口的字母）
a→

 

→

 

→d．
【问题分析】
（1）实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是

 

．
（2）在本实验中，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实际值

 

（填“偏大”或“偏小”或“不变”）．
（3）实验结束时，乙同学发现收集到的氧气大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】
猜想I：反应生成的二氧化锰分解放出氧气；
猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出氧气．
【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二氧化锰装入试管，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变．则猜想

 

错误．
②第二组同学取锰酸钾装入试管，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

 

．

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的收集方法,制取氧气的操作步骤和注意点,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：【反应原理】根据铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，以及基本反应类型满足的条件进行分析；
【装置连接】（1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据氧气不易溶于水，氧气密度比水小进行分析；
【问题分析】根据实验室制取氧气的注意事项进行分析；
【实验验证】①根据二氧化锰的质量没有变化进行分析；
②根据氧气有助燃性进行分析．

解答：解：【反应原理】（1）铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，化学方程式为：3Fe+2O₂ 

点燃  .

Fe₃O₄，该反应满足化合反应多变一的条件，属于化合反应；
（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，该反应满足分解反应一变多的条件，属于分解反应；
【装置连接】（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是试管，②是量筒；
（2）氧气不易溶于水，氧气密度比水小，所以对于装置B应该是长进短出，正确连接顺序是：a→c→b→d；
【问题分析】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，试管口需要放一团棉花，防治高锰酸钾粉末进入导管，所以实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是：试管口没有塞棉花；
（2）刚开始排出的气体中含有氧气，所以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实际值偏小；
【实验验证】①第一组同学取一定质量的二氧化锰装入试管，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变．则猜想Ⅰ错误；
②氧气有助燃性，所以该组同学选择的实验方法是：将带火星的木条伸入试管，木条复燃，说明有氧气生成．
故答案为：【反应原理】（1）3Fe+2O₂ 

点燃  .

Fe₃O₄，化合；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，分解；
【装置连接】（1）试管，量筒； 
（2）c，b；
【问题分析】（1）试管口没有塞棉花；
（2）偏小；
【实验验证】①Ⅰ，
②将带火星的木条伸入试管，木条复燃，说明有氧气生成．

点评：本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．