Question

如图所示为实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图．现摘录某同学的实验过程如下：
①选择适当仪器，组装成如右图所示的实验装置；
②检查装置气密性，装置气密性良好；
③向集气瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集气瓶底部留有气泡；
④将药品平铺于干燥试管底部，在导管口放置蓬松的棉花团，塞上橡皮塞，固定于铁架台上；
⑤点燃酒精灯加热，待导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集；
⑥气体收集完毕，用毛玻璃片将集气瓶口盖好，从水中取出并正放在桌面上；
⑦先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出；
请回答下列问题：
（1）写出用高锰酸钾制氧气的符号表达式：

 

；
（2）欲调整试管整体的高度，应调节图中A、B、C哪个旋钮：

 

；
（3）步骤②的操作与观察到的现象是：

 

；
若装置无破损，加热一段时间后，观察到高锰酸钾已大量分解，但导管口仍未产生明显气泡，可能的原因是：

 

；
（4）上述实验步骤中，可能导致集气瓶中收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的是：

 

（填序号）
（5）步骤⑦中的操作，可能引起：

 

．
（6）许多物质都能在氧气中燃烧，根据下列实验图示分析问题：
①上述三个反应都是物质与氧发生的反应，它们都属于氧化反应．氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性．我能从化学反应前后氧元素化合价变化规律分析，氧气在上述反应中具有氧化性的原因是

 

．
②通过类比，分析反应2Na+Cl₂=2NaCl，发现该反应中具有氧化性的物质是

 

（填化学式）．

Answer 1

分析：（1）根据实验室用高锰酸钾制氧气的反应原理写出反应化学方程式；
（2）根据铁架台上三个旋钮的不同作用进行调整试管的高度；
（3）根据实验室检查装置的气密性的方法，漏气的原因进行解答；
（4）根据实验室制取氧气的装置，操作步骤，注意事项进行解答；
（5）根据实验室制取氧气的操作步骤，注意事项进行解答；
（6）氧化反应中氧化剂中的元素化合价的变化回答．

解答：解：（1）根据实验室用高锰酸钾制氧气的反应原理可知反应化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）根据铁架台上三个旋钮的不同作用，依据图示可知A可以调节试管的整个高度，故选A；
（3）根据检查装置气密性的方法：将导管插入水中，手握住试管，如果导管口有气泡冒出，松开手后，导管内有一段上升液柱，说明该装置气密性良好，证明不漏气；装置无破损，加热到高锰酸钾已大量分解，导管口仍未产生明显气泡，则可能造成的原因是：试管口的橡皮塞没有塞紧；
（4）根据实验室制取氧气的装置，操作步骤，注意事项，可知题中步骤：③集气瓶底部出现气泡；⑤导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集；导致收集的氧气不纯；正确的方法是：③集气瓶底部不能出现气泡；⑤要等到气泡连续、均匀地放出时，再开始收集；
（5）根据实验操作注意事项：实验完毕后，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂；
（6）①上述三个反应中氧元素化合价由0变成了-2，都降低了；②在2Na+Cl₂

点燃  .

2NaCl中，氯元素的化合价由0变成了-1，化合价降低了，而氧化反应中化合价降低的物质有氧化性，故具有氧化性的物质是Cl₂．
故答案为：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）A；
（3）用手捂住大试管，导管口冒气泡，松手后导管口形成稳定的水柱；试管口的橡皮塞没有塞紧；
（4）③⑤；
（5）水倒吸（或大试管破裂）；
（6）①在反应前后，氧元素的化合价都降低了；②Cl₂．

点评：本题考查学生根据实验室氧气的制取的装置，步骤，注意事项进行分析解题的能力．