Question

3．某校研究性学习小组到实验室进行探究实验．他们准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质
（1）写出用该方法制取氧气的化学反应符号表达式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）请指出如图中所用仪器的名称：
a酒精灯；b铁架台；c集气瓶；
（3）做该实验时在试管口放一团棉花的目的是：防止高锰酸钾颗粒沿着导管进入集气瓶．
（4）试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流引起试管的炸裂．
（5）用这种方法收集氧气时，当气泡连续均匀冒出时再开始收集，收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并且应正（填“正放”或“倒放”）在桌上．
（6）他们用这种方法收集了两瓶气体，在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃．导致这个现象的可能的原因是（写出操作上的原因）：没有等到气泡连续均匀冒出时就开始收集．
（7）实验室用无水醋酸钠固体和碱石灰固体反应制甲烷的发生装置与上面装置相同，其原因是：1、反应物的状态都为固态2、反应条件都是加热．甲烷难溶于水，且密度比空气小，因此可用排水法或向下排空气法收集．

Answer 1

分析 （1）根据高锰酸钾制取氧气的反应原理书写化学反应方程式；
（2）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（3）根据高锰酸钾制取氧气的注意事项考虑；
（4）根据加热试管的注意事项分析；
（5）根据排水收集气体的注意事项及氧气的密度比空气密度大进行解答；
（6）根据收集气体的注意事项进行解答；
（7）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根据气体的溶解性和密度选择收集方法．

解答 解：（1）用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故反应的化学方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）通过分析题中所指仪器的作用可知：a是酒精灯，b是铁架台，c是集气瓶；故填：酒精灯；铁架台；集气瓶；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气，试管口需要放一团棉花的原因是防止高锰酸钾颗粒沿着导管进入集气瓶；故填：防止高锰酸钾颗粒沿着导管进入集气瓶；
（4）加热试管时试管口略向下倾斜，目的是防止冷凝水倒流引起试管的炸裂；故填：防止冷凝水倒流引起试管的炸裂；
（5）用排水法设计引起时要等到气泡连续均匀冒出时进行收集，防止收集的氧气不纯；氧气的密度比空气密度大，因此正放在桌子上；故填：连续均匀冒出时；正；
（6）由于试管内有大量的空气，因此应等到气泡均匀冒出时才能收集氧气，否则就会使收集到的氧气不纯．所以，导致在第一瓶中带火星的木条亮一下的原因是：没有等到气泡连续均匀冒出时就开始收集；故填：没有等到气泡连续均匀冒出时就开始收集；
（7）实验室用无水醋酸钠和碱石灰反应制甲烷的发生装置与制氧气的发生装置相同的原因是：反应物的状态都为固态；反应条件都是加热；甲烷的密度比空气小，可以用向下排空气法收集，不溶于水，可以用排水法收集．
故答案为：反应物的状态都为固态；反应条件都是加热；排水；向下排空气．

点评 气体的制取是教材上最主要的实验之一，在考查中占有重要地位，要熟练掌握气体制取的仪器的使用、装置的选择、原理及方程式、步骤、注意事项、装置评价，装置改进等知识点，并能灵活应用．