Question

（2005?朝阳区二模）某校化学兴趣小组的同学利用下列所示装置进行实验．

实验目的：用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验；
实验原理：（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，应选择的装置是：（填装置序号）

AD或AE

；
问题分析：（1）若收集氧气时发现装置中的水变红了，原因是：

试管口没有放一团棉花，高锰酸钾粉末被气体吹到水槽中，高锰酸钾溶解在水中从而使水变红

；
（2）用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，其原因可能是：

没有在集气瓶的底部加少量水或铺上一层细沙

．

Answer 1

分析：实验原理：根据高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气及铁和氧气反应生成的四氧化三铁来书写化学方程式；
装置连接：根据反应原理来选择发生装置，并利用氧气的密度和溶解性来选择收集装置；
问题分析：（1）根据高锰酸钾为紫红色，溶于水而使溶液变红及加热高锰酸钾制取氧气的注意事项来分析解答；
（2）根据高温生成物可能与集气瓶底部直接接触而导致瓶底炸裂来分析．

解答：解：实验原理：高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
铁和氧气反应生成的四氧化三铁，反应的方程式为：3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；
装置连接：因高锰酸钾加热分解是固体加热装置，则选A装置；因为氧气的密度比空气大，且不易溶于水，可以采用向上排空气法或排水法收集；
问题分析：
（1）加热高锰酸钾制取氧气，实验时应在试管口放一团棉花，其作用是：防止高锰酸钾颗粒进入导气管；故水槽水变成红色可能是：导管口没有塞一团棉花，高锰酸钾粉末沿导管被气体吹到水槽中；
（2）铁和氧气反应生成的四氧化三铁，温度很高，若直接和集气瓶底部直接接触，会导致集气瓶底部骤热而炸裂，则应事先在集气瓶中加入少量水或铺上一层细沙，做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，其原因可能是：瓶底未放水或一些沙子；
故答案为：集气瓶底部未放水或一些沙子．
故答案为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄； AD或AE；
（1）试管口没有放一团棉花，高锰酸钾粉末被气体吹到水槽中，高锰酸钾溶解在水中从而使水变红；
（2）没有在集气瓶的底部加少量水或铺上一层细沙．

点评：本题考查制取氧气的装置和氧气的性质实验，要求熟练书写常见气体制取的反应原理、发生装置和收集装置的选择，学会利用物质的性质及实验的注意事项来分析实验中的意外事故．