Question

实验室可用下列A或B装置如图1制取O₂，用C装置收集O₂．

（1）如果选用A、C装置制取并收集O，则
①装入药品前，先应检查装置

 

；
②若试管中装入的是暗紫色固体药品，则发生反应的文字表达式是

 

；反应物的相对分子质量是

 

，其中氧元素的质量分数是

 

（保留小数点后一位）．
③当观察到C装置中

 

时，可以开始收集气体．④实验结束停止加热时，要先

 

，然后再熄灭酒精灯．
（2）若选用B装置制O₂，与A装置相比，其优点有

 

（请写出其中一点）．
①“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”与②“把过氧化氢溶液缓慢加入盛有少量二氧化锰的试管中”，两种方法相比，

 

（填“①”或“②”）可以得到较为平稳的氧气流．
（3）用收集到的氧气做铁丝燃烧实验（如图2），
①其中铁丝上所系火柴的作用是

 

．
②有小组设计下表方案，其它条件相同时，取含碳量不同的铁丝在氧气中燃烧，并比较现象．该小组相探究的目的是

 

．请根据小组已有实验结果推断并填空：

铁丝含碳量	0.05%	0.2%	0.6%
在氧气中燃 烧的现象	剧烈燃烧，极少火星	剧烈燃烧，少量火星

Answer 1

考点：氧气的制取装置,氧气的化学性质,氧气的收集方法,制取氧气的操作步骤和注意点,相对分子质量的概念及其计算,元素的质量分数计算,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：（1）
①根据实验操作步骤分析解答；
②根据高锰酸钾（KMnO₄）是一种紫红色的固体，受热时易分解成为锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和，化合物中元素的质量分数=

原子的相对原子质量×原子个数

相对分子质量

×100%进行分析解答；
③根据实验操作步骤：要等到气泡连续、均匀地放出时，再开始收集，否则收集到的氧气不纯，混有空气；为防止水倒流入试管将试管炸裂，先将导管移出水面，熄灭酒精灯解答；
（2）根据装置的特点分析；要得到平衡的气流，就需要使反应持续匀速地进行；通过控制液体药品过氢化氢溶液的加入速度及加入量，可达到控制反应速度的目的，而过氧化氢在二氧化锰催化下较快地分解，生成水和氧气．
（3）铁丝在空气中不能燃烧，故用火柴引燃；从图表得知铁丝在氧气中产生的火星与铁丝的含碳量有关．

解答：解：
①根据实验操作步骤：①检查装置的气密性；②装药，试管固定在铁架台上；③灯加热；④收集；⑤将导管移出水面；⑥熄灭酒精灯可知：装入药品前，应先检查装置气密性，故答案为：气密性；
②高锰酸钾（KMnO₄）是一种紫红色的固体，受热时易分解成为锰酸钾、二氧化锰和氧气，发生反应的文字表达式是高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气；高锰酸钾的相对分子质量为39+55+16×4=158；其中氧元素的质量分数是

16×4

158

×100%=40.5%；
③根据实验操作步骤：要等到气泡连续、均匀地放出时，再开始收集，否则收集到的氧气不纯，混有空气；为防止水倒流入试管将试管炸裂，先将导管移出水面，熄灭酒精灯；
（2）若选用B装置制O₂，与A装置相比，其优点有无需加热，节约能源；气流较平缓等；操作①不能实现对药品用量及加入速度的控制，而操作②通过缓缓加入溶液的方法控制药品的加入速度及用品，从而达到了控制反应速度的目的，所以①②两种方法的实验现象不相同；因此，要得到平稳的氧气流应采取操作②的方法进行制取．
（3）
①铁丝在空气中不能燃烧，所以必须系上根火柴引燃铁丝，所以答案为：引燃铁丝
②从图表得到信息为：铁丝中的含碳量越大，产生的火星就越多，所以答案为：铁丝燃烧产生的火星与铁丝的含碳量成正比；剧烈燃烧，火星四射
答案：
①气密性
②高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气   158   40.5%
③出现连续气泡
④取出导管
（2）无需加热   ②
（3）①引燃铁丝
②探究铁丝燃烧时火星四射的现象是否与铁丝含碳量相关．

铁丝含碳量	0.05%	0.2%	0.6%
在氧气中燃 烧的现象			剧烈燃烧， 火星四射．

点评：本题考查学生根据实验室常见仪器和制取氧气的反应原理，装置，实验操作步骤进行分析解题的能力．