Question

某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出图中仪器a．b的名称 a

试管

，b

集气瓶

．
（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式是

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

，应选择的发生装置是

A

，收集氧气的一种装置是

C或D

 （填字母），理由是

氧气不易溶于水或氧气的密度比空气的密度大

；
（3）小陈同学选用图1装置做硫在氧气中燃烧的实验，请仔细观察，该同学的实验造成后果是

污染空气

；

（4）小吴同学用制取的氧气，进行细铁丝在氧气中燃烧的性质实验．
①写出细铁丝在氧气中化学方程式：

3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄

②图2中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是

引燃铁丝

．
③小吴按图2实验时，发现铁丝没有燃烧，可能的原因有

集气瓶中氧气的含量低

 （只填一种）．
（5）乙同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂MnO₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是

二氧化锰和锰酸钾中都含有氧元素

．
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的MnO₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变．则猜想

Ⅰ

错误．
②第二组同学取K₂MnO₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是

将生成物通入水中，发现有气泡生成

．

Answer 1

分析：本题考查了氧气的实验室制法，制氧气时，可以有两种装置，如果是用高锰酸钾或氯酸钾时，发生装置就需要加热；如果是用过氧化氢溶液和二氧化锰时，发生装置不需要加热．氧气不易溶于水并且氧气的密度比空气的密度大，因此氧气能用排水法和向上排空气法收集；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下，生成氯化钾和氧气．硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，二氧化硫是造成酸雨的主要气体，二氧化硫能与氢氧化钠溶液或水反应，这样可以用水或氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气，加强环保意识．发现收集到的O₂大于理论产量后，又对实验进行了深入探究．

解答：解：（1）试管和集气瓶是实验室常用的两种仪器，故答案为：试管；集气瓶
（2）氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下，生成氯化钾和氧气，配平即可；发生装置就需要加热，氧气不易溶于水并且氧气的密度比空气的密度大，因此氧气能用排水法和向上排空气法收集；故答案为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑A；C或D；氧气不易溶于水或氧气的密度比空气的密度大
（3）硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，二氧化硫是造成酸雨的主要气体．故答案为：污染空气
（4）氧气与铁反应生成的四氧化三铁，配平即可；螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝；发现铁丝没有燃烧，可能的原因有集气瓶中氧气的含量低或铁丝生锈等．故答案为：3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；引燃铁丝；集气瓶中氧气的含量低
（5）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．二氧化锰和锰酸钾中都含有氧元素，因此做出了两个猜想．冷却后测得MnO₂的质量不变．则猜想一不成立；第二组同学取K₂MnO₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是测定生成物中是否有气体放出．故答案为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；二氧化锰和锰酸钾中都含有氧元素；Ⅰ；将生成物通入水中，发现有气泡生成．

点评：本考点主要考查气体的制法和收集方法，同时也考查了仪器的名称和化学方程式的书写．制取装置的选择应考虑：反应的条件和反应物的状态；收集装置的选择考虑气体的溶解性和密度．还考查了氧气的化学性质，铁与硫燃烧体现了氧气的化学性质氧化性和助燃性，氧气的化学性质也是中考的重要考点之一，要在理解的基础上加强记忆．本题联系课本知识比较多，加强了学生的环保意识．本题综合性比较强，本考点主要出现在实验题中．