Question

（2012?南寧）某研究性學習活動小組，從下列裝置中選用部分裝置組裝后在實驗室里制取氧氣，并通過排水量來測定所收集到氧氣的體積．

（1）寫出圖中有標號的儀器的名稱：①

鐵架臺

②

集氣瓶

③

量筒

（2）甲同學用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣，反應的化學方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，整套實驗裝置接口的正確連接順序為a→

f

→

e

→

g

．
（3）實驗過程中，甲同學觀察到E裝置中的水變?yōu)樽霞t色，這是因為

試管口沒有放棉花團，高錳酸鉀

進入E裝置并溶于水中的緣故．為了防止試驗過程中出現(xiàn)上述現(xiàn)象，相應的改進措施是

在試管口放棉花團

．
（4）實驗結(jié)束，乙同學意外發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣體積大于理論值，為此繼續(xù)進行以下實驗探究：
【提出問題】出現(xiàn)“收集到的氧氣體積大于理論值”的原因是什么？
【作出猜想】猜想Ⅰ：可能是反應生成的二氧化錳分解放出氧氣；
猜想Ⅱ：可能是反應生成的錳酸鉀分解放出氧氣；
猜想Ⅲ：

可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣

．
做出以上猜想的理由是

錳酸鉀和二氧化錳都含有氧元素

．
【實驗驗證】（每種方法只限用一次）
實驗一：取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變．證明猜想

Ⅰ

錯誤．
實驗二：取少量錳酸鉀于試管中加，熱一段時間，

冷卻后測得錳酸鉀的質(zhì)量減少

．證明猜想Ⅱ正確．
【反思拓展】實驗結(jié)束后，經(jīng)過討論、交流，丙同學用下列儀器和藥品設(shè)計了一個實驗方案測定空氣中氧氣的含量．
①帶瓶塞的1000ml燒瓶  ②電子天平（稱量精確度為0.01g）  ③酒精燈  ④某種金屬粉末（實驗過程中需要用到的其它實驗用品已省略）
他的實驗步驟是：

先用電子天平稱出金屬粉末的質(zhì)量；再把金屬粉末在帶瓶塞的1000ml燒瓶灼燒，至氧氣充分反應；再稱量反應后金屬粉末的質(zhì)量；最后通過密度公式求氧氣的體積；

，通過計算得出空氣中氧氣的含量．

Answer 1

分析：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，配平即可；用高錳酸鉀時，試管口要有一團棉花．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．通過排水量來測定所收集到氧氣的體積，整套實驗裝置接口的正確連接順序為a→f→e→g．因為錳酸鉀和二氧化錳中都含有氧元素，所以可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變，證明猜想Ⅰ錯誤；取少量錳酸鉀于試管中加，熱一段時間，冷卻后測得錳酸鉀的質(zhì)量減少，證明猜想Ⅱ正確；實驗方案的步驟是：先用電子天平稱出金屬粉末的質(zhì)量；再把金屬粉末在帶瓶塞的1000ml燒瓶灼燒，至氧氣充分反應；再稱量反應后金屬粉末的質(zhì)量；最后通過密度公式求氧氣的體積．

解答：解：（1）鐵架臺、集氣瓶和量筒都是實驗室常用的實驗儀器，故答案為：鐵架臺；集氣瓶；量筒；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，配平即可；通過排水量來測定所收集到氧氣的體積，整套實驗裝置接口的正確連接順序為a→f→e→g；故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；f→e→g；
（3）甲同學觀察到E裝置中的水變?yōu)樽霞t色，這是因為：試管口沒有放棉花團，高錳酸鉀粉末進入導管的緣故；因此用高錳酸鉀時，試管口要有一團棉花．故答案為：試管口沒有放棉花團，高錳酸鉀；在試管口放棉花團；
（4）因為錳酸鉀和二氧化錳中都含有氧元素，所以可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變，證明猜想Ⅰ錯誤；取少量錳酸鉀于試管中加，熱一段時間，冷卻后測得錳酸鉀的質(zhì)量減少，證明猜想Ⅱ正確；實驗方案的步驟是：先用電子天平稱出金屬粉末的質(zhì)量；再把金屬粉末在帶瓶塞的1000ml燒瓶灼燒，至氧氣充分反應；再稱量反應后金屬粉末的質(zhì)量；最后通過密度公式求氧氣的體積．故答案為：可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；錳酸鉀和二氧化錳都含有氧元素；Ⅰ；冷卻后測得錳酸鉀的質(zhì)量減少；先用電子天平稱出金屬粉末的質(zhì)量；再把金屬粉末在帶瓶塞的1000ml燒瓶灼燒，至氧氣充分反應；再稱量反應后金屬粉末的質(zhì)量；最后通過密度公式求氧氣的體積；

點評：本題考查的是氣體的制取裝置和收集裝置的選擇、體積的測量，同時也考查了化學方程式的書寫和實驗探究的過程；氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關(guān)；收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．