Question

某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下列裝置進(jìn)行實驗．

實驗?zāi)康模海?）用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，做細(xì)鐵絲燃燒的實驗．
（2）粗略測定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積．
反應(yīng)原理：（用化學(xué)方程式表示）
高錳酸鉀制氧氣：______；
細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒：______．
儀器認(rèn)識：寫出儀器①②的名稱：①______；②______．
裝置連接：為達(dá)到實驗?zāi)康模?），各裝置的正確連接順序是：（填接口的字母）a→______→d
問題分析：（1）實驗過程發(fā)現(xiàn)B瓶中的水變紅了，原因是：______；
（2）用收集到的氧氣做細(xì)鐵絲燃燒的實驗時，發(fā)現(xiàn)瓶底炸裂，發(fā)生失誤的操作原因可能是：______．
（3）根據(jù)化學(xué)方程式可算出理論上2g高錳酸鉀完全分解可生成氧氣0.203g．而實際測得氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為177mL，換算成質(zhì)量為0.253g，超過理論量為：0.253g一0.203g=0.05g．從理論上推測，你認(rèn)為超過理論量的氧氣可能來源于什么物質(zhì)？______．（寫出所有可能，空氣、水因素忽略不計）

Answer 1

解：反應(yīng)原理：依據(jù)反應(yīng)物、生成物及質(zhì)量守恒定律書寫方程式如下：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；3Fe+2O₂Fe₃O₄；
儀器認(rèn)識：了解常用儀器的名稱和應(yīng)用，可知①試管，②量筒；
裝置連接：為達(dá)到實驗?zāi)康拇致詼y定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積，首先用A裝置制取氧氣，B裝置收集氣體，為了便于水的排出用來測量生成氧氣體積，從c進(jìn)d出，各裝置的正確連接順序是a→c→b→d；
問題分析：（1）用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，試管口要放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，進(jìn)而進(jìn)入瓶中，因此，實驗過程中發(fā)現(xiàn)B瓶中水變紅了，原因是試管口沒有放一團棉花或高錳酸鉀粉末進(jìn)入瓶中；
（2）用收集到的氧氣做細(xì)鐵絲燃燒的實驗時，瓶底要預(yù)先放一些水，防止燃燒后的熔融物濺落瓶底，引起瓶底炸裂；
（3）C中水的體積即為收集的氧氣的體積，制得氧氣的實際量高于理論量，超出的氧氣不會憑空產(chǎn)生，因為題中提示除去可能混有空氣、水因素外，依據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，只可能來源于含有氧元素的是K₂MnO₄、MnO₂．
故答案為：
2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；3Fe+2O₂Fe₃O₄；
①試管②量筒；c、b；
（1）試管口沒有放一團棉花或高錳酸鉀粉末進(jìn)入瓶中；
（2）瓶中沒有留少量水；
（3）K₂MnO₄、MnO₂
分析：反應(yīng)原理：①高錳酸鉀制氧氣：知其反應(yīng)物為高錳酸鉀，生成物為錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應(yīng)條件為加熱，可書寫化學(xué)方程式；②細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒：知其反應(yīng)物為鐵和氧氣，生成物為四氧化三鐵，反應(yīng)條件為點燃，可書寫出化學(xué)方程式；
儀器認(rèn)識：了解常用儀器的名稱和應(yīng)用，即可輕松解答；
裝置連接：為達(dá)到實驗?zāi)康拇致詼y定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積，則各裝置的正確連接順序是a→c→b→d；
問題分析：由圖知：（1）裝置A試管口缺少一團棉花，會導(dǎo)致KMnO₄沖入導(dǎo)管，進(jìn)入B瓶，使水變紅；
（2）鐵絲燃燒實驗集氣瓶應(yīng)保留少量水，以免細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒，瓶底炸裂；
（3）中水的體積即為收集的氧氣的體積．制得氧氣的實際量高于理論量，題中提示除去可能混有空氣、水因素外，只可能來源于含有氧元素的生成物K₂MnO₄、MnO₂．
點評：本題切入點新穎，結(jié)合氧氣的制取和定量收集設(shè)計，解題時要注意結(jié)合自己的實踐經(jīng)驗和親身體驗，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理和判斷．