某研究性学习小组，从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气，并通过排水量来测定所收集到氧气的体积．甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方...

题文

某研究性学习小组，从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气，并通过排水量来测定所收集到氧气的体积． （1）甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为______，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→______→______→______．（2）实验过程中，甲同学观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为______进入E装置并溶于水中的缘故．为了防止实验过程中出现上述现象，相应的改进措施是______．（3）实验结束，乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值，为此继续进行以下实验探究：提出问题：出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？作出猜想：猜想Ⅰ：可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气；猜想Ⅱ：可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气；猜想Ⅲ：______．请回答他做出猜想Ⅲ的理由是______．实验验证：实验一：取一定质量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量不变．证明猜想______错误．实验二：取一定质量的锰酸钾于试管中，加热一段时间______．综合实验一和实验二，证明猜想Ⅱ正确．反思拓展：实验结束后，经过讨论、交流，丙同学用下列仪器和药品又设计了一个实验方案测定空气中氧气的体积分数．①带瓶塞的1000mL圆底烧瓶   ②电子天平（称量精确度为0.01g）   ③酒精灯   ④某种较活泼的金属粉末（实验过程中需要用到的其他实验用品已省略，实验中有关物质的物理量数据为已知）他的实验步骤是：_____________．再利用实验数据和已知数据就可换算得出空气中氧气的体积分数．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，配平即可，方程式是2KMnO4  △  . K2MnO4+MnO2+O2↑；通过排水量来测定所收集到氧气的体积，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→f→e→g；（2）甲同学观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为：试管口没有放棉花团，高锰酸钾粉末进入导管的缘故；因此用高锰酸钾时，试管口要有一团棉花；（3）作出猜想：化学反应前后元素的种类不变，因为锰酸钾和二氧化锰中都含有氧元素，所以可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气；实验验证：冷却后测得二氧化锰的质量不变，证明猜想Ⅰ和Ⅲ错误；取少量锰酸钾于试管中加，热一段时间，冷却后测得锰酸钾的质量减少，证明猜想Ⅱ正确；反思拓展：要测定空气中氧气的体积分数，实验方案步骤是：先用电子天平称出金属粉末的质量；再把金属粉末在带瓶塞的1000ml烧瓶灼烧，至氧气充分反应；再称量反应后金属粉末的质量，与反应前金属粉末的差值就是反应的烧瓶中氧气的质量，然后通过密度公式求氧气的体积，结合1000mL空气的体积计算出氧气的体积分数；故答案为：（1）2KMnO4  △  . K2MnO4+MnO2+O2↑；   f→e→g；（2）高锰酸钾粉末；在试管口放一团棉花；（3）作出猜想：可能是锰酸钾和二氧化锰均被分解放出氧气；  锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素；实验验证：Ⅰ和Ⅲ；  冷却后测得固体残留物的质量较原固体减少；反思拓展：先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量，再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应；再称量反应后圆底烧瓶中固体物质的质量；最后通过密度公式求氧气的体积．

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解析

  △  . 

考点

据考高分专家说，试题“某研究性学习小组，从下列装置中选用部分装.....”主要考查你对 [氧气的制取和收集 ]考点的理解。

氧气的制取和收集

氧气的制取是初中化学的重点，也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识，而且要触类旁通，逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。

实验室制取收集氧气：过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H2O22H2O+O2↑2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑发生装置固液常温型固体加热型收集装置氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集整体装置图操作步骤①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来） ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 ①检查装置气密性②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯，预热后加热试管⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕，先将导管移出水面⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 注意事项①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。 ⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。