Question

某校化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验．

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：（用化学方程式表示）
高锰酸钾制氧气：

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

　细铁丝在氧气中燃烧：

3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄

．
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）用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作可能是：

瓶中没有留少量水

（3）铁丝在氧气中燃烧实验中
①铁丝为什么要绕成螺旋状？

增大铁丝的受热面积

．
②铁丝前端为什么要系一根火柴？

引燃铁丝

．
③点燃火柴后，铁丝插入集气瓶中的适宜时刻是

待火柴临近烧完时

．
（4）为何铁丝要由上而下伸入集气瓶中

防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应

．

Answer 1

分析：反应原理：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，反应条件为加热，可书写化学方程式；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，可书写出化学方程式；
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冲入导管，进入B瓶，使水变红（KMnO₄溶液的颜色）；
（2）铁丝燃烧实验集气瓶应保留少量水，以免细铁丝在氧气中燃烧，瓶底炸裂；
（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；
（4）根据铁丝在氧气中燃烧实验的注意问题分析解答，铁丝燃烧需要与充足的氧气接触，温度达到铁丝的着火点．

解答：解：
反应原理：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，
故该反应的化学方程式是2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；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，故该反应的化学方程式是3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；
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）用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，瓶底要预先放一些水，防止燃烧后的熔融物溅落瓶底，引起瓶底炸裂；
（3）①铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积；
②铁丝前端系一根火柴头的目的是引燃且提高铁丝局部的温度，以利于铁丝顺利燃烧；
③点燃火柴后，铁丝插入集气瓶内的适宜时刻是待火柴临近烧完时．
（4）铁丝燃烧放出热量，使瓶中气体受热膨胀逸出，因此要把细铁丝由上向下慢慢插入盛有氧气的集气瓶中．
故答案为：
反应原理：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（2）3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；
装置连接：c→b；
问题分析：（1）试管口没有放一团棉花；（2）瓶中没有留少量水；（3）①增大铁丝的受热面积；②引燃铁丝；③待火柴临近烧完时；（4）防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应．

点评：解题时要注意结合实践经验和亲身体验，用观察到的现象和记录的数据进行推理和判断，思维要具有开放性．