Question

15．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，并通過排水法收集氧氣．

（1）寫出圖中有標號的儀器的名稱：①鐵架臺；②集氣瓶．
（2））把上面分解KMnO₄制取氧氣的儀器裝配好后，檢驗該裝置氣密性的操作方法為：先把導管的一端放入水中，然后兩手緊握試管的外壁，觀察導管口是否有氣泡冒出．
（3）實驗室里用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，并用排水法收集氧氣實驗時，待氣泡放出時，不宜立即收集，其原因是開始排出的氧氣不純；應待導管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時再收集．實驗結束時對酒精燈和導氣管的處理是應先移出導管，后熄滅酒精燈，原因是防止水倒流，使試管炸裂；集滿氧氣的集氣瓶應正放在桌上并蓋上玻璃片．
（4）實驗過程中，甲同學觀察到E裝置中的水變?yōu)樽霞t色，這是因為高錳酸鉀粉末進入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，相應的改進措施是試管口放一團棉花．
（5）實驗結束，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：可能是二氧化錳和錳酸鉀都放出氧氣．
做出以上猜想的理由是二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素．
【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量變�。�證明猜想Ⅱ正確．

Answer 1

分析 鐵架臺是常用的夾持儀器，集氣瓶是收集氣體的儀器；檢驗裝置的氣密性的方法是：先把導管的一端放入水中，然后兩手緊握試管的外壁，觀察導管口是否有氣泡冒出．制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳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．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．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．應待氣泡放出時，不宜立即收集，其原因是：開始排出的氧氣不純；實驗結束應先移出導管，后熄滅酒精燈，其原因是：防止水倒流，使試管炸裂；集滿氧氣的集氣瓶應：正放在桌上并蓋上玻璃片，因為氧氣的密度比空氣大；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．猜想Ⅲ：可能是二氧化錳和錳酸鉀都放出氧氣；做出以上猜想的理由是：二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素；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量變小，證明猜想Ⅱ正確．

解答 解：（1）鐵架臺是常用的夾持儀器，集氣瓶是收集氣體的儀器，故答案為：鐵架臺；集氣瓶；
（2）檢驗裝置的氣密性的方法是：先把導管的一端放入水中，然后兩手緊握試管的外壁，觀察導管口是否有氣泡冒出；故答案為：先把導管的一端放入水中，然后兩手緊握試管的外壁，觀察導管口是否有氣泡冒出；
（3）應待氣泡放出時，不宜立即收集，其原因是：開始排出的氧氣不純；實驗結束應先移出導管，后熄滅酒精燈，其原因是：防止水倒流，使試管炸裂；集滿氧氣的集氣瓶應：正放在桌上并蓋上玻璃片，因為氧氣的密度比空氣大；故答案為：開始排出的氧氣不純；導管口有連續(xù)均勻氣泡冒出；移出導管；熄滅酒精燈；防止水倒流，使試管炸裂；正；
（4）加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進入導管；故答案為：高錳酸鉀粉末；試管口放一團棉花；
（5）猜想Ⅲ：可能是二氧化錳和錳酸鉀都放出氧氣；做出以上猜想的理由是：二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素；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量變小，證明猜想Ⅱ正確；故答案為：可能是二氧化錳和錳酸鉀都放出氧氣；二氧化錳和錳酸鉀中都含有氧元素；Ⅰ；Ⅱ；

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了注意事項、檢查裝置的氣密性等，綜合性比較強．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；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．