Question

2．某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />（1）用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，做細(xì)鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)．
（2）粗略測定加熱2克高錳酸鉀所收集到的氧氣體積．
（用化學(xué)方程式表示）細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄
儀器認(rèn)識：寫出儀器①②的名稱：①試管②量筒
裝置連接：為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?），各裝置的正確連接順序是：（填接口的字母）
a→c→b→d
問題分析：（1）實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)B瓶中的水變紅了，原因是：試管口沒放棉花，高錳酸鉀隨氣流進(jìn)入導(dǎo)氣管
（2）用收集到的氧氣做細(xì)鐵絲試驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)瓶底炸裂，發(fā)生失誤的操作原因可能是：集氣瓶底部未放水或一些沙子
（3）請根據(jù)化學(xué)方程式計算出理論上2克高錳酸鉀完全分解可生成多少克氧氣？
（4）同學(xué)們在實(shí)際中測得氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為177毫升，換算成質(zhì)量為0.253克，超過理論量．從理論上推測：你認(rèn)為超過理論量的氧氣可能來源于什么物質(zhì)？K₂MnO₄、MnO₂（寫出所有可能，空氣、水因素忽略不計）．

Answer 1

分析 反應(yīng)原理：①高錳酸鉀制氧氣：知其反應(yīng)物為高錳酸鉀，生成物為錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應(yīng)條件為加熱，可書寫化學(xué)方程式；②細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒：知其反應(yīng)物為鐵和氧氣，生成物為四氧化三鐵，反應(yīng)條件為點(diǎn)燃，可書寫出化學(xué)方程式；
儀器認(rèn)識：了解常用儀器的名稱和應(yīng)用，即可輕松解答；
裝置連接：為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇致詼y定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積，則各裝置的正確連接順序是a→c→b→d；
問題分析：由圖知：（1）裝置A試管口缺少一團(tuán)棉花，會導(dǎo)致KMnO₄進(jìn)入導(dǎo)管，進(jìn)入B瓶，使水變紅；
（2）鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)集氣瓶應(yīng)保留少量水，以免細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒，瓶底炸裂；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式的計算依據(jù)反應(yīng)物可求生成物；
（4）中水的體積即為收集的氧氣的體積．制得氧氣的實(shí)際量高于理論量，題中提示除去可能混有空氣、水因素外，只可能來源于含有氧元素的生成物K₂MnO₄、MnO₂．

解答 解：反應(yīng)原理：高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；鐵絲與氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，方程式是：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
儀器認(rèn)識：標(biāo)號儀器分別是試管和量筒；
裝置連接：要測定分解高錳酸鉀所得到的氧氣的體積，由于氧氣不易溶于水，所以可將氣體通過B裝置，利用排水法收集氧氣，排出的水的體積即是生成的氧氣的體積；通入氧氣應(yīng)從c進(jìn)入，隨著瓶內(nèi)氣壓增大，將水從b壓入量筒內(nèi)，從而測量出生成氧氣的體積；
故答案為：c→b；
問題分析：
（1）實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)B瓶中的水變紅了，原因是：試管口沒放棉花，高錳酸鉀隨氣流進(jìn)入導(dǎo)氣管；
（2）用收集到的氧氣做細(xì)鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)瓶底炸裂，發(fā)生失誤的操作原因可能是：瓶底未放水或一些沙子；
（3）設(shè)加熱2g高錳酸鉀完全分解，可生成氧氣的質(zhì)量為x
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
2×158                  32
2g                       x
$\frac{2×158}{2g}=\frac{32}{x}$
x=0.2025g
（4）C中水的體積即為收集的氧氣的體積，制得氧氣的實(shí)際量高于理論量，超出的氧氣不會憑空產(chǎn)生，因?yàn)轭}中提示除去可能混有空氣、水因素外，依據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，只可能來源于含有氧元素的是K₂MnO₄、MnO₂．
故答案為：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />（2）3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；試管；量筒；c→b；
問題分析：
（1）試管口沒放棉花，高錳酸鉀隨氣流進(jìn)入導(dǎo)氣管；
（2）集氣瓶底部未放水或一些沙子；
（3）理論上2克高錳酸鉀完全分解可生成氧氣的質(zhì)量為0.2025g；
（4）K₂MnO₄、MnO₂

點(diǎn)評 掌握實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理，測量氣體體積的方法，鐵絲燃燒的相關(guān)知識即可正確該題．