Question

6．今年我市化学实验操作考察的实验之一是“高锰酸钾制取氧气”．现摘录某同学的实验过程如下：
①选择适当仪器，组装成如图所示的实验装置；
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，集气瓶底部出现气泡；
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化学方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）欲调整试管高度，应调节图中A、B、C哪个旋钮：A；
（3）步骤②的操作与观察到的现象是：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；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，可能的原因是加入药品后橡皮塞没有塞紧；
（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③⑤；（填序号）
（5）步骤⑦中的操作，可能引起倒吸（或大试管破裂）．

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；铁夹处有3个，1个顶住铁架台竖直的铁杆，用于固定铁夹的高度；1个顶住铁夹后面的铁杆，用于固定铁夹的角度（试管口略向下倾斜）；还有1个在铁夹上，用于夹紧试管；
（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 连→查→装→定→点→收→移→熄，及注意事项进行解答；
（5）根据实验室制取氧气的操作步骤，注意事项进行解答．

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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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：加入药品后橡皮塞没有塞紧；
故答案为：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；加入药品后橡皮塞没有塞紧；
（4）根据实验室制取氧气的装置，操作步骤、注意事项：
用排水法收集氧气：集气时导管伸入集气瓶的位置是 刚过集气瓶口，因为刚开始排出的是试管中的空气；  集气瓶充满水（不能有气泡）后倒放入水槽中；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；
由此可知题中步骤：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，故答案为：③⑤；
（5）根据实验操作：连→查→装→定→点→收→移→熄、及注意事项：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；故答案为：倒吸（或大试管破裂）．
答案：
（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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；加入药品后橡皮塞没有塞紧；
（4）③⑤；
（5）倒吸（或大试管破裂）．

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．