Question

某研究性學習小組欲利用下列裝置進行相關氣體制取的探究，請你分析并填空．

（1）寫出圖中儀器a．b的名稱 a

試管

，b

集氣瓶

．
（2）實驗室加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的化學方程式是

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

，應選擇的發生裝置是

A

，收集氧氣的一種裝置是

C或D

 （填字母），理由是

氧氣不易溶于水或氧氣的密度比空氣的密度大

；
（3）小陳同學選用圖1裝置做硫在氧氣中燃燒的實驗，請仔細觀察，該同學的實驗造成后果是

污染空氣

；

（4）小吳同學用制取的氧氣，進行細鐵絲在氧氣中燃燒的性質實驗．
①寫出細鐵絲在氧氣中化學方程式：

3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄

②圖2中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是

引燃鐵絲

．
③小吳按圖2實驗時，發現鐵絲沒有燃燒，可能的原因有

集氣瓶中氧氣的含量低

 （只填一種）．
（5）乙同學稱取一定質量KMnO₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反應的化學方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．實驗結束時，乙同學發現收集到的O₂大于理論產量，針對這一現象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反應生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反應生成的K₂MnO₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是

二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素

．
【實驗驗證】同學們分為兩組，分別進行以下實驗：
①第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變．則猜想

Ⅰ

錯誤．
②第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論．該組同學選擇的實驗方法是

將生成物通入水中，發現有氣泡生成

．

Answer 1

分析：本題考查了氧氣的實驗室制法，制氧氣時，可以有兩種裝置，如果是用高錳酸鉀或氯酸鉀時，發生裝置就需要加熱；如果是用過氧化氫溶液和二氧化錳時，發生裝置不需要加熱．氧氣不易溶于水并且氧氣的密度比空氣的密度大，因此氧氣能用排水法和向上排空氣法收集；氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下，生成氯化鉀和氧氣．硫和氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫，二氧化硫是造成酸雨的主要氣體，二氧化硫能與氫氧化鈉溶液或水反應，這樣可以用水或氫氧化鈉溶液吸收，防止污染空氣，加強環保意識．發現收集到的O₂大于理論產量后，又對實驗進行了深入探究．

解答：解：（1）試管和集氣瓶是實驗室常用的兩種儀器，故答案為：試管；集氣瓶
（2）氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下，生成氯化鉀和氧氣，配平即可；發生裝置就需要加熱，氧氣不易溶于水并且氧氣的密度比空氣的密度大，因此氧氣能用排水法和向上排空氣法收集；故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑A；C或D；氧氣不易溶于水或氧氣的密度比空氣的密度大
（3）硫和氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫，二氧化硫是造成酸雨的主要氣體．故答案為：污染空氣
（4）氧氣與鐵反應生成的四氧化三鐵，配平即可；螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是引燃鐵絲；發現鐵絲沒有燃燒，可能的原因有集氣瓶中氧氣的含量低或鐵絲生銹等．故答案為：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；引燃鐵絲；集氣瓶中氧氣的含量低
（5）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，配平即可．二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素，因此做出了兩個猜想．冷卻后測得MnO₂的質量不變．則猜想一不成立；第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論．該組同學選擇的實驗方法是測定生成物中是否有氣體放出．故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素；Ⅰ；將生成物通入水中，發現有氣泡生成．

點評：本考點主要考查氣體的制法和收集方法，同時也考查了儀器的名稱和化學方程式的書寫．制取裝置的選擇應考慮：反應的條件和反應物的狀態；收集裝置的選擇考慮氣體的溶解性和密度．還考查了氧氣的化學性質，鐵與硫燃燒體現了氧氣的化學性質氧化性和助燃性，氧氣的化學性質也是中考的重要考點之一，要在理解的基礎上加強記憶．本題聯系課本知識比較多，加強了學生的環保意識．本題綜合性比較強，本考點主要出現在實驗題中．