Question

7．某实验小组同学设计了如图所示的实验装置（除装置Ⅲ、Ⅳ外，其余装置中实验药品自选）．
（1）甲同学利用I、Ⅱ和Ⅲ装置可制取氧气，实验过程中始终关闭的开关是K₁和K₃（填“K”、“K₁”、“K₂”或“K₃”）．该反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）乙同学利用I和Ⅱ装置，进行空气中氧气含量的测定实验．请从装置、药品和操作的角度分析，该实验成功的关键是白磷过量（或红磷过量）、装置气密性好、冷却后打开K₂．

Answer 1

分析 （1）根据Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ装置制取氧气的反应物是固体和液体，不用加热，所以是过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气进行分析；
（2）根据实验室测定空气中氧气的含量，红磷需要过量，才能消耗完氧气，实验才能成功进行分析．

解答 解：（1）因为要制取和收集氧气，用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，需要关闭K₃，收集纯净的氧气用排水法，所以需要关闭K₁，所以实验过程中始终关闭的开关是K₁和K₃；根据分析可知，此装置适用于过氧化氢分解制取氧气，反应的方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）该实验成功的关键是装置的气密性要好，实验前关紧K₂，为了消耗掉其中的氧气，红磷应该过量或足量，同时应该等冷却后再打开K₂．
故答案为：（1）K₁和K₃；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）白磷过量（或红磷过量）、装置气密性好、冷却后打开K₂．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．