Question

（2012?南宁）某研究性学习活动小组，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）写出图中有标号的仪器的名称：①

铁架台

②

集气瓶

③

量筒

（2）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

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→

f

→

e

→

g

．
（3）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

试管口没有放棉花团，高锰酸钾

进入E装置并溶于水中的缘故．为了防止试验过程中出现上述现象，相应的改进措施是

在试管口放棉花团

．
（4）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：

可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气

．
做出以上猜想的理由是

锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素

．
【实验验证】（每种方法只限用一次）
实验一：取一定量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变．证明猜想

Ⅰ

错误．
实验二：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】实验结束后，经过讨论、交流，丙同学用下列仪器和药品设计了一个实验方案测定空气中氧气的含量．
①带瓶塞的1000ml烧瓶  ②电子天平（称量精确度为0.01g）  ③酒精灯  ④某种金属粉末（实验过程中需要用到的其它实验用品已省略）
他的实验步骤是：

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；最后通过密度公式求氧气的体积；

，通过计算得出空气中氧气的含量．

Answer 1

分析：制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，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；用高锰酸钾时，试管口要有一团棉花．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．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．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；冷却后测得二氧化锰的质量不变，证明猜想Ⅰ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；实验方案的步骤是：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；最后通过密度公式求氧气的体积．

解答：解：（1）铁架台、集气瓶和量筒都是实验室常用的实验仪器，故答案为：铁架台；集气瓶；量筒；
（2）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；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；故答案为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；f→e→g；
（3）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．故答案为：试管口没有放棉花团，高锰酸钾；在试管口放棉花团；
（4）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；冷却后测得二氧化锰的质量不变，证明猜想Ⅰ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；实验方案的步骤是：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；最后通过密度公式求氧气的体积．故答案为：可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气；锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素；Ⅰ；冷却后测得锰酸钾的质量减少；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；最后通过密度公式求氧气的体积；

点评：本题考查的是气体的制取装置和收集装置的选择、体积的测量，同时也考查了化学方程式的书写和实验探究的过程；气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．