Question

某校化学兴趣小组利用如图所示装置制取并收集一定体积的氧气．
（1）写出实验室用氯酸钾制备氧气的化学方程式    ；
（2）利用上述装置收集的气体应具备的性质是    ，根据    可确定收集的气体的体积．
（3）为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是（填接口字母）：a→    →    →d
（4）实验过程中发现B瓶中的水变红了的原因是   
用收集的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂了，发生失误的原因可能是   
（5）根据化学方程式理论上2克高锰酸钾完全分解可生成氧气0.203克．而实际测得氧气在标准状况下的体积为177毫升，换算成质量为0.253克超出理论值0.05克．从理论上推测，你认为超过理论量的氧气可能的来源物质是    （提示：空气、水因素不计）．

Answer 1

【答案】分析：（1）据氯酸钾制取氧气的反应原理书写方程式；
（2）用排水法测量气体的体积时，该气体应该难溶于水；
（3）为达到粗略测定加热一定质量的氯酸钾所收集到的氧气体积，可用排水法进行测定，排出水的体积即是生成氧气的体积；
（4）由图知：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；铁丝燃烧实验集气瓶应保留少量水或放一些沙子，以免细铁丝在氧气中燃烧，瓶底炸裂；
（5）制得氧气的实际量高于理论量，题中提示除去可能混有空气、水因素外，只可能来源于含有氧元素的生成物K₂MnO₄、MnO₂．
解答：解：（1）实验室用氯酸钾制备氧气的化学方程式是：2KClO₃2KCl+3O₂↑；
（2）利用排水装置收集的气体应具备的性质是难溶于水；根据量筒中液体的体积，可确定收集的气体的体积；
（3）各装置的正确连接顺序是：acbd，制取的氧气进入B装置，注意c、b的连接，因为氧气的密度比水小，因此氧气应该从c进入；
（4）用高锰酸钾制取一瓶氧气，试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，进而进入瓶中，因此，实验过程中发现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瓶中；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或一些沙子，防止燃烧后的熔融物溅落瓶底，引起瓶底炸裂；
（5）C中水的体积即为收集的氧气的体积，制得氧气的实际量高于理论量，超出的氧气不会凭空产生，因为题中提示除去可能混有空气、水因素外，依据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变，只可能来源于含有氧元素的是K₂MnO₄、MnO₂；
故答案为：（1）2KClO₃2KCl+3O₂↑；
（2）难溶于水；量筒中液体的体积；
（3）c；b；
（4）试管口没有放一团棉花，高锰酸钾粉末进入瓶中；瓶底未放少量水或沙子；
（5）K₂MnO₄、MnO₂．
点评：本考点考查了氧气的实验室制法，包括反应原理、氧气体积的测量、质量守恒定律的应用等知识，结合氧气的制取和定量收集设计，解题时要注意结合自己的实践经验和亲身体验，根据观察到的现象和记录的数据进行推理和判断．