Question

7．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（除裝置Ⅲ、Ⅳ外，其余裝置中實(shí)驗(yàn)藥品自選）．
（1）甲同學(xué)利用I、Ⅱ和Ⅲ裝置可制取氧氣，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終關(guān)閉的開(kāi)關(guān)是K₁和K₃（填“K”、“K₁”、“K₂”或“K₃”）．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）乙同學(xué)利用I和Ⅱ裝置，進(jìn)行空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)從裝置、藥品和操作的角度分析，該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是白磷過(guò)量（或紅磷過(guò)量）、裝置氣密性好、冷卻后打開(kāi)K₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ裝置制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體，不用加熱，所以是過(guò)氧化氫與二氧化錳混合制取氧氣，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定空氣中氧氣的含量，紅磷需要過(guò)量，才能消耗完氧氣，實(shí)驗(yàn)才能成功進(jìn)行分析．

解答 解：（1）因?yàn)橐�制取和收集氧氣，用過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，需要關(guān)閉K₃，收集純凈的氧氣用排水法，所以需要關(guān)閉K₁，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終關(guān)閉的開(kāi)關(guān)是K₁和K₃；根據(jù)分析可知，此裝置適用于過(guò)氧化氫分解制取氧氣，反應(yīng)的方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是裝置的氣密性要好，實(shí)驗(yàn)前關(guān)緊K₂，為了消耗掉其中的氧氣，紅磷應(yīng)該過(guò)量或足量，同時(shí)應(yīng)該等冷卻后再打開(kāi)K₂．
故答案為：（1）K₁和K₃；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）白磷過(guò)量（或紅磷過(guò)量）、裝置氣密性好、冷卻后打開(kāi)K₂．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．