Question

某校化學興趣小組的同學利用下列裝置進行實驗．

實驗目的：（1）用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，做細鐵絲燃燒的實驗．
（2）粗略測定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積．
反應原理：（用化學方程式表示）
高錳酸鉀制氧氣：

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

　細鐵絲在氧氣中燃燒：

3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄

．
裝置連接：為達到實驗目的（2），各裝置的正確連接順序是：（填接口的字母）a→

c→b

→d
問題分析：
（1）實驗過程發現B瓶中的水變紅了，原因是：

試管口沒有放一團棉花

（2）用收集到的氧氣做細鐵絲燃燒的實驗時，發現瓶底炸裂，發生失誤的操作可能是：

瓶中沒有留少量水

（3）鐵絲在氧氣中燃燒實驗中
①鐵絲為什么要繞成螺旋狀？

增大鐵絲的受熱面積

．
②鐵絲前端為什么要系一根火柴？

引燃鐵絲

．
③點燃火柴后，鐵絲插入集氣瓶中的適宜時刻是

待火柴臨近燒完時

．
（4）為何鐵絲要由上而下伸入集氣瓶中

防止細鐵絲燃燒時放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應

．

Answer 1

分析：反應原理：高錳酸鉀制氧氣：知其反應物為高錳酸鉀，生成物為錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件為加熱，可書寫化學方程式；細鐵絲在氧氣中燃燒：知其反應物為鐵和氧氣，生成物為四氧化三鐵，反應條件為點燃，可書寫出化學方程式；
裝置連接：
為達到實驗目的粗略測定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積，則各裝置的正確連接順序是a→c→b→d；
問題分析：
由圖知：（1）裝置A試管口缺少一團棉花，會導致KMnO₄沖入導管，進入B瓶，使水變紅（KMnO₄溶液的顏色）；
（2）鐵絲燃燒實驗集氣瓶應保留少量水，以免細鐵絲在氧氣中燃燒，瓶底炸裂；
（3）可以根據鐵絲在氧氣中燃燒的實驗方面進行分析、判斷，從而得出正確的結論；
（4）根據鐵絲在氧氣中燃燒實驗的注意問題分析解答，鐵絲燃燒需要與充足的氧氣接觸，溫度達到鐵絲的著火點．

解答：解：
反應原理：高錳酸鉀制氧氣：知其反應物為高錳酸鉀，生成物為錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件為點燃，
故該反應的化學方程式是2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；細鐵絲在氧氣中燃燒：知其反應物為鐵和氧氣，生成物為四氧化三鐵，反應條件為點燃，故該反應的化學方程式是3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；
裝置連接：
為達到實驗目的粗略測定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積，則各裝置的正確連接順序是a→c→b→d；
問題分析：
（1）用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，實驗過程發現B瓶中水變紅了，原因是：試管口沒有放一團棉花，導致高錳酸鉀粉末進入水中；
（2）用收集到的氧氣做細鐵絲燃燒的實驗時，瓶底要預先放一些水，防止燃燒后的熔融物濺落瓶底，引起瓶底炸裂；
（3）①鐵絲繞成螺旋狀的目的是增大鐵絲的受熱面積；
②鐵絲前端系一根火柴頭的目的是引燃且提高鐵絲局部的溫度，以利于鐵絲順利燃燒；
③點燃火柴后，鐵絲插入集氣瓶內的適宜時刻是待火柴臨近燒完時．
（4）鐵絲燃燒放出熱量，使瓶中氣體受熱膨脹逸出，因此要把細鐵絲由上向下慢慢插入盛有氧氣的集氣瓶中．
故答案為：
反應原理：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（2）3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；
裝置連接：c→b；
問題分析：（1）試管口沒有放一團棉花；（2）瓶中沒有留少量水；（3）①增大鐵絲的受熱面積；②引燃鐵絲；③待火柴臨近燒完時；（4）防止細鐵絲燃燒時放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應．

點評：解題時要注意結合實踐經驗和親身體驗，用觀察到的現象和記錄的數據進行推理和判斷，思維要具有開放性．