Question

3．某校研究性學(xué)習(xí)小組到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)．他們準(zhǔn)備用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣并驗(yàn)證氧氣的性質(zhì)
（1）寫(xiě)出用該方法制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)符號(hào)表達(dá)式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）請(qǐng)指出如圖中所用儀器的名稱(chēng)：
a酒精燈；b鐵架臺(tái)；c集氣瓶；
（3）做該實(shí)驗(yàn)時(shí)在試管口放一團(tuán)棉花的目的是：防止高錳酸鉀顆粒沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶．
（4）試管口略向下傾斜的原因是防止冷凝水倒流引起試管的炸裂．
（5）用這種方法收集氧氣時(shí)，當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)再開(kāi)始收集，收集滿(mǎn)氧氣后，應(yīng)用玻璃片蓋住集氣瓶口，并且應(yīng)正（填“正放”或“倒放”）在桌上．
（6）他們用這種方法收集了兩瓶氣體，在先收集的一瓶插入帶火星的木條，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木條則能復(fù)燃．導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象的可能的原因是（寫(xiě)出操作上的原因）：沒(méi)有等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)就開(kāi)始收集．
（7）實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水醋酸鈉固體和堿石灰固體反應(yīng)制甲烷的發(fā)生裝置與上面裝置相同，其原因是：1、反應(yīng)物的狀態(tài)都為固態(tài)2、反應(yīng)條件都是加熱．甲烷難溶于水，且密度比空氣小，因此可用排水法或向下排空氣法收集．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱(chēng)和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的注意事項(xiàng)考慮；
（4）根據(jù)加熱試管的注意事項(xiàng)分析；
（5）根據(jù)排水收集氣體的注意事項(xiàng)及氧氣的密度比空氣密度大進(jìn)行解答；
（6）根據(jù)收集氣體的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答；
（7）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的溶解性和密度選擇收集方法．

解答 解：（1）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣時(shí)，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，故反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）通過(guò)分析題中所指儀器的作用可知：a是酒精燈，b是鐵架臺(tái)，c是集氣瓶；故填：酒精燈；鐵架臺(tái)；集氣瓶；
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，試管口需要放一團(tuán)棉花的原因是防止高錳酸鉀顆粒沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶；故填：防止高錳酸鉀顆粒沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶；
（4）加熱試管時(shí)試管口略向下傾斜，目的是防止冷凝水倒流引起試管的炸裂；故填：防止冷凝水倒流引起試管的炸裂；
（5）用排水法設(shè)計(jì)引起時(shí)要等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)進(jìn)行收集，防止收集的氧氣不純；氧氣的密度比空氣密度大，因此正放在桌子上；故填：連續(xù)均勻冒出時(shí)；正；
（6）由于試管內(nèi)有大量的空氣，因此應(yīng)等到氣泡均勻冒出時(shí)才能收集氧氣，否則就會(huì)使收集到的氧氣不純．所以，導(dǎo)致在第一瓶中帶火星的木條亮一下的原因是：沒(méi)有等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)就開(kāi)始收集；故填：沒(méi)有等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)就開(kāi)始收集；
（7）實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水醋酸鈉和堿石灰反應(yīng)制甲烷的發(fā)生裝置與制氧氣的發(fā)生裝置相同的原因是：反應(yīng)物的狀態(tài)都為固態(tài)；反應(yīng)條件都是加熱；甲烷的密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，不溶于水，可以用排水法收集．
故答案為：反應(yīng)物的狀態(tài)都為固態(tài)；反應(yīng)條件都是加熱；排水；向下排空氣．

點(diǎn)評(píng) 氣體的制取是教材上最主要的實(shí)驗(yàn)之一，在考查中占有重要地位，要熟練掌握氣體制取的儀器的使用、裝置的選擇、原理及方程式、步驟、注意事項(xiàng)、裝置評(píng)價(jià)，裝置改進(jìn)等知識(shí)點(diǎn)，并能靈活應(yīng)用．