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上述現象，相應的改進措施是

在試管口放棉花團

．
（4）實驗結束，乙同學意外發(fā)現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“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減少

．證明猜想Ⅱ正確．
【反思拓展】實驗結束后，經過討論、交流，丙同學用下列儀器和藥品設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量減少；先用電子天平稱出金屬粉末的質量；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；收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．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，得到了正確的結論，屬于結論性探究．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，主要出現在實驗題中．