Question

2．某校化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验．

实验目的：（1）用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验．
（2）粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积．反应原理：（用文字表达式表示）
（1）高锰酸钾制氧气：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（2）细铁丝在氧气中燃烧：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁．
装置连接：
为达到实验目的（2），各装置的正确连接顺序是（填接口的字母）：a→c→b→d．
问题分析：
（1）实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是试管口没有放一团棉花．
（2）本实验中，试管口要比试管底略低的原因是防止冷凝水倒流到试管底部炸裂瓶底．
（3）用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能是没有在集气瓶的底部加少量水或铺上一层细沙．

Answer 1

分析 反应原理：（1）高锰酸钾制氧气：知其反应物为高锰酸钾，生成物为锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件为点燃，故可书写文字表达式；（2）细铁丝在氧气中燃烧：知其反应物为铁和氧气，生成物为四氧化三铁，反应条件为点燃，故可书写文字表达式；
仪器认识：了解常用仪器的名称和应用，只有很好的认识它们，做试验才能得心应手；
装置连接：
为达到实验目的粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积，则各装置的正确连接顺序是a→c→b→d；
问题分析：
由图知：（1）装置A试管口缺少一团棉花，会导致KMnO₄进入导管，进入B瓶，使水变红（KMnO₄溶液的颜色）．
（2）试管口要比试管底略低的原因是防止冷凝水倒流到试管底部炸裂瓶底；
（3）可以根据铁丝在氧气中燃烧的实验方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．

解答 解：
反应原理：（1）高锰酸钾制氧气：知其反应物为高锰酸钾，生成物为锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件为点燃，
故该反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（2）细铁丝在氧气中燃烧：知其反应物为铁和氧气，生成物为四氧化三铁，反应条件为点燃，故该反应的文字表达式是铁+氧气 $\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁；
仪器认识：了解常用仪器的名称和应用，故①试管；②量筒；
装置连接：
为达到实验目的粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积，则各装置的正确连接顺序是a→c→b→d；
问题分析：
（1）用高锰酸钾制取一瓶氧气，实验过程发现B瓶中水变红了，原因是：试管口没有放一团棉花，导致高锰酸钾粉末进入水中；
（2）试管口要比试管底略低的原因是防止冷凝水倒流到试管底部炸裂瓶底；
（3）铁和氧气反应生成的四氧化三铁，温度很高，若直接和集气瓶底部直接接触，会导致集气瓶底部骤热而炸裂，则应事先在集气瓶中加入少量水或铺上一层细沙．
故答案为：
反应原理：（1）高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；（2）铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁；
仪器认识：试管；量筒；
装置连接：c→b；
问题分析：（1）试管口没有放一团棉花；（2）防止冷凝水倒流到试管底部炸裂瓶底；（3）没有在集气瓶的底部加少量水或铺上一层细沙．

点评 本题考查制取氧气的装置和氧气的性质实验，学生应学会利用物质的性质来分析实验中的意外事故，注意物质的颜色、反应的放热等来解答．