Question

如圖所示為實驗室用高錳酸鉀制取并收集氧氣的裝置圖．現摘錄某同學的實驗過程如下：
①選擇適當儀器，組裝成如右圖所示的實驗裝置；
②檢查裝置氣密性，裝置氣密性良好；
③向集氣瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶底部留有氣泡；
④將藥品平鋪于干燥試管底部，在導管口放置蓬松的棉花團，塞上橡皮塞，固定于鐵架臺上；
⑤點燃酒精燈加熱，待導管口有氣泡產生，立即用集氣瓶進行收集；
⑥氣體收集完畢，用毛玻璃片將集氣瓶口蓋好，從水中取出并正放在桌面上；
⑦先熄滅酒精燈，后將導管從水槽中取出；
請回答下列問題：
（1）寫出用高錳酸鉀制氧氣的符號表達式：______；
（2）欲調整試管整體的高度，應調節圖中A、B、C哪個旋鈕：______；
（3）步驟②的操作與觀察到的現象是：______；
若裝置無破損，加熱一段時間后，觀察到高錳酸鉀已大量分解，但導管口仍未產生明顯氣泡，可能的原因是：______；
（4）上述實驗步驟中，可能導致集氣瓶中收集的氧氣不純凈（水蒸氣不計）的是：______（填序號）
（5）步驟⑦中的操作，可能引起：______．
（6）許多物質都能在氧氣中燃燒，根據下列實驗圖示分析問題：
①上述三個反應都是物質與氧發生的反應，它們都屬于氧化反應．氧氣在氧化反應中提供氧，它具有氧化性．我能從化學反應前后氧元素化合價變化規律分析，氧氣在上述反應中具有氧化性的原因是______．
②通過類比，分析反應2Na+Cl₂=2NaCl，發現該反應中具有氧化性的物質是______（填化學式）．

Answer 1

解：（1）根據實驗室用高錳酸鉀制氧氣的反應原理可知反應化學方程式為：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）根據鐵架臺上三個旋鈕的不同作用，依據圖示可知A可以調節試管的整個高度，故選A；
（3）根據檢查裝置氣密性的方法：將導管插入水中，手握住試管，如果導管口有氣泡冒出，松開手后，導管內有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣；裝置無破損，加熱到高錳酸鉀已大量分解，導管口仍未產生明顯氣泡，則可能造成的原因是：試管口的橡皮塞沒有塞緊；
（4）根據實驗室制取氧氣的裝置，操作步驟，注意事項，可知題中步驟：③集氣瓶底部出現氣泡；⑤導管口有氣泡產生，立即用集氣瓶進行收集；導致收集的氧氣不純；正確的方法是：③集氣瓶底部不能出現氣泡；⑤要等到氣泡連續、均勻地放出時，再開始收集；
（5）根據實驗操作注意事項：實驗完畢后，要先把導管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內溫度降低，導致試管內壓強驟然減小，水槽中的水沿導管進入試管，使試管炸裂；
（6）①上述三個反應中氧元素化合價由0變成了-2，都降低了；②在2Na+Cl₂2NaCl中，氯元素的化合價由0變成了-1，化合價降低了，而氧化反應中化合價降低的物質有氧化性，故具有氧化性的物質是Cl₂．
故答案為：（1）2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）A；
（3）用手捂住大試管，導管口冒氣泡，松手后導管口形成穩定的水柱；試管口的橡皮塞沒有塞緊；
（4）③⑤；
（5）水倒吸（或大試管破裂）；
（6）①在反應前后，氧元素的化合價都降低了；②Cl₂．
分析：（1）根據實驗室用高錳酸鉀制氧氣的反應原理寫出反應化學方程式；
（2）根據鐵架臺上三個旋鈕的不同作用進行調整試管的高度；
（3）根據實驗室檢查裝置的氣密性的方法，漏氣的原因進行解答；
（4）根據實驗室制取氧氣的裝置，操作步驟，注意事項進行解答；
（5）根據實驗室制取氧氣的操作步驟，注意事項進行解答；
（6）氧化反應中氧化劑中的元素化合價的變化回答．
點評：本題考查學生根據實驗室氧氣的制取的裝置，步驟，注意事項進行分析解題的能力．