Question

9．请根据下列实验装置图回答：

（1）写出仪器的名称：a试管；b酒精灯
（2）用A装置制取O₂的化学符号表达式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，用排水法收集较纯的O₂时观察到有大气泡从集气瓶口冒出时说明气体已收集满；
用B装置制取CO₂的化学符号表达式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；若要检验制得的CO₂气体，应该选用澄清的石灰水（填试剂名称），涉及的化学反应的符号表达式为CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）如图F是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是：铁丝剧烈燃烧，发生反应的化学符号表达式为3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．改进后的优点是②③（填序号）．
①氧气无需提前制备和收集，操作更方便；
②塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全；
③装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化．
（4）某兴趣小组同学将带火星的木条伸入到收集满氧气的集气瓶内，木条复燃，拿出木条，盖好集气瓶．过一会儿，再用带火星的木条伸人瓶内，木条仍然复燃．重复以上操作，直到木条不再复燃．据此现象你能得到的结论是氧气达到一定的浓度就能使带火星的木条复燃．
小亮查阅相关资料发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃．那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小亮对此展开探究：
第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水．用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去．将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象．
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表．

	第一组					第二组					第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容积的体积分数（%）	l0	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
带火星木条的状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃	很亮	很亮	复燃	复燃	复燃	很亮

请根据实验回答下列问题：
①由于氧气不易溶于水，所以可以用排水法收集．
②使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：否（填“是”或“否’'）．
③收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分数是35%（计算结果保留整数）．

Answer 1

分析 试管是常用的反应容器，酒精灯是常用的加热仪器；制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；排水法收集验满的方法是：当大气泡从集气瓶口向外冒出时，证明满了；实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳．氧气与铁反应生成的四氧化三铁，书写时要注意配平；改进后的优点是：塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全；装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化．据此现象你能得到的结论是：氧气达到一定的浓度就能使带火星的木条复燃；由实验探究可知：收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时，可使带火星的木条复燃．

解答 解：（1）试管是常用的反应容器，酒精灯是常用的加热仪器，故答案为：试管；酒精灯；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；排水法收集验满的方法是：当大气泡从集气瓶口向外冒出时，证明满了；实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；有大气泡从集气瓶口冒出时；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；澄清的石灰水；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）氧气与铁反应生成的四氧化三铁，书写时要注意配平；改进后的优点是：塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全；装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化；故答案为：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；②③；
（4）氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；使用带火星的木条验满氧气的方法不可靠；由实验探究可知：收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时，可使带火星的木条复燃；故答案为：①不易溶于水；②否；③35；35；

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、气体的验满和注意事项等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．