Question

9．請根據下列實驗裝置圖回答：

（1）寫出儀器的名稱：a試管；b酒精燈
（2）用A裝置制取O₂的化學符號表達式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，用排水法收集較純的O₂時觀察到有大氣泡從集氣瓶口冒出時說明氣體已收集滿；
用B裝置制取CO₂的化學符號表達式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；若要檢驗制得的CO₂氣體，應該選用澄清的石灰水（填試劑名稱），涉及的化學反應的符號表達式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）如圖F是“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗的改進裝置實驗時，打開分液漏斗活塞，通入干燥氧氣約10秒，引燃鐵絲下端火柴桿，伸入塑料瓶內，并對準玻璃管口正上方，觀察到的現象是：鐵絲劇烈燃燒，發(fā)生反應的化學符號表達式為3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．改進后的優(yōu)點是②③（填序號）．
①氧氣無需提前制備和收集，操作更方便；
②塑料瓶代替集氣瓶，防止集氣瓶炸裂，更安全；
③裝置集氧氣的制取、干燥和性質驗證于一體，實驗更優(yōu)化．
（4）某興趣小組同學將帶火星的木條伸入到收集滿氧氣的集氣瓶內，木條復燃，拿出木條，蓋好集氣瓶．過一會兒，再用帶火星的木條伸人瓶內，木條仍然復燃．重復以上操作，直到木條不再復燃．據此現象你能得到的結論是氧氣達到一定的濃度就能使帶火星的木條復燃．
小亮查閱相關資料發(fā)現：收集的氧氣占集氣瓶容積的60%（空氣占40%）時，能使帶火星的木條復燃．那么，使帶火星的木條復燃的氧氣濃度的最低值是多少呢？小亮對此展開探究：
第一組實驗：取5只集氣瓶，編號為①、②、③、④、⑤，分別裝人其總容積10%、20%、30%、40%、50%的水．用排水法收集氧氣，恰好把5只集氣瓶中的水排去．將帶火星的木條依次插入①～⑤號瓶中，記錄實驗現象．
小亮在前一組實驗的基礎上又做了第二組和第三組實驗，三組實驗的數據和現象見下表．

	第一組					第二組					第三組
集氣瓶編號	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容積的體積分數（%）	l0	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
帶火星木條的狀況	微亮	亮	很亮	復燃	復燃	很亮	很亮	復燃	復燃	復燃	很亮

請根據實驗回答下列問題：
①由于氧氣不易溶于水，所以可以用排水法收集．
②使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠：否（填“是”或“否’'）．
③收集的氧氣占容積的體積分數最低為35%時，可使帶火星的木條復燃，這時集氣瓶中氧氣分數是35%（計算結果保留整數）．

Answer 1

分析 試管是常用的反應容器，酒精燈是常用的加熱儀器；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；排水法收集驗滿的方法是：當大氣泡從集氣瓶口向外冒出時，證明滿了；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．二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳．氧氣與鐵反應生成的四氧化三鐵，書寫時要注意配平；改進后的優(yōu)點是：塑料瓶代替集氣瓶，防止集氣瓶炸裂，更安全；裝置集氧氣的制取、干燥和性質驗證于一體，實驗更優(yōu)化．據此現象你能得到的結論是：氧氣達到一定的濃度就能使帶火星的木條復燃；由實驗探究可知：收集的氧氣占容積的體積分數最低為35%時，可使帶火星的木條復燃．

解答 解：（1）試管是常用的反應容器，酒精燈是常用的加熱儀器，故答案為：試管；酒精燈；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；排水法收集驗滿的方法是：當大氣泡從集氣瓶口向外冒出時，證明滿了；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．二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳；故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；有大氣泡從集氣瓶口冒出時；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；澄清的石灰水；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）氧氣與鐵反應生成的四氧化三鐵，書寫時要注意配平；改進后的優(yōu)點是：塑料瓶代替集氣瓶，防止集氣瓶炸裂，更安全；裝置集氧氣的制取、干燥和性質驗證于一體，實驗更優(yōu)化；故答案為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；②③；
（4）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；使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法不可靠；由實驗探究可知：收集的氧氣占容積的體積分數最低為35%時，可使帶火星的木條復燃；故答案為：①不易溶于水；②否；③35；35；

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，同時也考查了化學方程式的書寫、氣體的驗滿和注意事項等，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，主要出現在實驗題中．