Question

實驗室可用下列A或B裝置如圖1制取O₂，用C裝置收集O₂．

（1）如果選用A、C裝置制取并收集O，則
①裝入藥品前，先應(yīng)檢查裝置

 

；
②若試管中裝入的是暗紫色固體藥品，則發(fā)生反應(yīng)的文字表達式是

 

；反應(yīng)物的相對分子質(zhì)量是

 

，其中氧元素的質(zhì)量分數(shù)是

 

（保留小數(shù)點后一位）．
③當(dāng)觀察到C裝置中

 

時，可以開始收集氣體．④實驗結(jié)束停止加熱時，要先

 

，然后再熄滅酒精燈．
（2）若選用B裝置制O₂，與A裝置相比，其優(yōu)點有

 

（請寫出其中一點）．
①“把二氧化錳加入裝有過氧化氫溶液的試管中”與②“把過氧化氫溶液緩慢加入盛有少量二氧化錳的試管中”，兩種方法相比，

 

（填“①”或“②”）可以得到較為平穩(wěn)的氧氣流．
（3）用收集到的氧氣做鐵絲燃燒實驗（如圖2），
①其中鐵絲上所系火柴的作用是

 

．
②有小組設(shè)計下表方案，其它條件相同時，取含碳量不同的鐵絲在氧氣中燃燒，并比較現(xiàn)象．該小組相探究的目的是

 

．請根據(jù)小組已有實驗結(jié)果推斷并填空：

鐵絲含碳量	0.05%	0.2%	0.6%
在氧氣中燃 燒的現(xiàn)象	劇烈燃燒，極少火星	劇烈燃燒，少量火星

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,氧氣的化學(xué)性質(zhì),氧氣的收集方法,制取氧氣的操作步驟和注意點,相對分子質(zhì)量的概念及其計算,元素的質(zhì)量分數(shù)計算,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）
①根據(jù)實驗操作步驟分析解答；
②根據(jù)高錳酸鉀（KMnO₄）是一種紫紅色的固體，受熱時易分解成為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，根據(jù)相對分子質(zhì)量為構(gòu)成分子的各原子的相對原子質(zhì)量之和，化合物中元素的質(zhì)量分數(shù)=

原子的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)

相對分子質(zhì)量

×100%進行分析解答；
③根據(jù)實驗操作步驟：要等到氣泡連續(xù)、均勻地放出時，再開始收集，否則收集到的氧氣不純，混有空氣；為防止水倒流入試管將試管炸裂，先將導(dǎo)管移出水面，熄滅酒精燈解答；
（2）根據(jù)裝置的特點分析；要得到平衡的氣流，就需要使反應(yīng)持續(xù)勻速地進行；通過控制液體藥品過氫化氫溶液的加入速度及加入量，可達到控制反應(yīng)速度的目的，而過氧化氫在二氧化錳催化下較快地分解，生成水和氧氣．
（3）鐵絲在空氣中不能燃燒，故用火柴引燃；從圖表得知鐵絲在氧氣中產(chǎn)生的火星與鐵絲的含碳量有關(guān)．

解答：解：
①根據(jù)實驗操作步驟：①檢查裝置的氣密性；②裝藥，試管固定在鐵架臺上；③燈加熱；④收集；⑤將導(dǎo)管移出水面；⑥熄滅酒精燈可知：裝入藥品前，應(yīng)先檢查裝置氣密性，故答案為：氣密性；
②高錳酸鉀（KMnO₄）是一種紫紅色的固體，受熱時易分解成為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，發(fā)生反應(yīng)的文字表達式是高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；高錳酸鉀的相對分子質(zhì)量為39+55+16×4=158；其中氧元素的質(zhì)量分數(shù)是

16×4

158

×100%=40.5%；
③根據(jù)實驗操作步驟：要等到氣泡連續(xù)、均勻地放出時，再開始收集，否則收集到的氧氣不純，混有空氣；為防止水倒流入試管將試管炸裂，先將導(dǎo)管移出水面，熄滅酒精燈；
（2）若選用B裝置制O₂，與A裝置相比，其優(yōu)點有無需加熱，節(jié)約能源；氣流較平緩等；操作①不能實現(xiàn)對藥品用量及加入速度的控制，而操作②通過緩緩加入溶液的方法控制藥品的加入速度及用品，從而達到了控制反應(yīng)速度的目的，所以①②兩種方法的實驗現(xiàn)象不相同；因此，要得到平穩(wěn)的氧氣流應(yīng)采取操作②的方法進行制�。�
（3）
①鐵絲在空氣中不能燃燒，所以必須系上根火柴引燃鐵絲，所以答案為：引燃鐵絲
②從圖表得到信息為：鐵絲中的含碳量越大，產(chǎn)生的火星就越多，所以答案為：鐵絲燃燒產(chǎn)生的火星與鐵絲的含碳量成正比；劇烈燃燒，火星四射
答案：
①氣密性
②高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣   158   40.5%
③出現(xiàn)連續(xù)氣泡
④取出導(dǎo)管
（2）無需加熱   ②
（3）①引燃鐵絲
②探究鐵絲燃燒時火星四射的現(xiàn)象是否與鐵絲含碳量相關(guān)．

鐵絲含碳量	0.05%	0.2%	0.6%
在氧氣中燃 燒的現(xiàn)象			劇烈燃燒， 火星四射．

點評：本題考查學(xué)生根據(jù)實驗室常見儀器和制取氧氣的反應(yīng)原理，裝置，實驗操作步驟進行分析解題的能力．