③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略。
④你负责用排水法收集氧气，开始收集的时机是。收集到两瓶气体，均呈红色。
⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用（填仪器名称）洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。
（3）评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是。
解析 （1）实验室提供的三种制取氧气的方案任选其一，并写出相应的符号表达式。（2）①根据题意，选择加热高锰酸钾制取氧气，发生装置选用固体加热型。除题中所选装置外，还需要热源即酒精灯，收集气体时需要集气瓶。②将固体粉末装入试管时，要将粉末送至试管的底部，便于稍后加热。③为防止固体加热时，因药品潮湿或生成的水从试管口倒流使试管受热不均而炸裂，试管口应略向下倾斜。④加热初始，排出的气体中混有空气，此时氧气不纯。待导管口气泡连续并均匀冒出时，氧气纯净，可以收集。⑤洗涤试管的仪器是试管刷。（3）收集到的两瓶气体均呈红色，说明该实验未在试管口放一团棉花，导致固体粉末进入导管，故实验改进意见是：装入药品后，在试管口放一团棉花。
变式训练 某同学在实验室里用高锰酸钾制取氧气，选用了如图所示的仪器：

（1）反应的符号表达式为，其基本反应类型是。
（2）要完成该实验，还需要补充的一种仪器是；试管内还需要补充的一种实验用品是。
（3）该同学所用的收集氧气的方法是。
（4）如果该同学收集到的氧气不纯，可能的原因是（写一条）。
（5）该同学准备结束实验时，不慎使试管炸裂，可能的原因是。

（2）③向下倾斜 ④导管口气泡连续并均匀冒出时 ⑤试管刷
（3）装入药品后，在试管口放一团棉花
变式训练：
（1）$\ce{KMnO4\xrightarrow{加热}K2MnO4 + MnO2 + O2}$ 分解反应
（2）酒精灯 棉花
（3）排水法
（4）刚观察到导管口冒气泡就立即收集［或集气瓶内没有装满水（留有气泡），或集气瓶移出水面后才盖好玻璃片］
（5）先熄灭酒精灯，后移出导管

【分析】
本题围绕高锰酸钾制取氧气的实验展开，需结合实验操作规范、仪器用途、反应原理等知识点逐一分析问题：
1. 固定试管时，需考虑加热固体时的安全问题，防止冷凝水倒流炸裂试管；
2. 排水法收集气体时，要区分初始排出的气体和纯净气体的时机；
3. 洗涤试管需选择对应仪器；
4. 实验反思需结合异常现象（气体变红）分析原因并改进；
5. 变式训练部分需回忆反应表达式、反应类型、实验所需仪器、收集方法、实验误差及安全问题的原因。
【解析】
原实验问题解析
③ 加热固体药品时，药品可能潮湿或反应生成水，若试管口向上倾斜，冷凝水会倒流回热的试管底部，导致试管炸裂，因此试管口应略向下倾斜；
④ 加热初始，排出的气体是装置内的空气，此时收集的氧气不纯，需待导管口气泡连续并均匀冒出时，才是纯净的氧气，此时开始收集；
⑤ 洗涤试管需用试管刷，配合水清洗试管内壁；
⑥ 气体呈红色是因为高锰酸钾粉末随气流进入集气瓶，实验改进意见为：装入药品后，在试管口放一团棉花，阻挡粉末进入导管。
变式训练解析
（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为$\ce{KMnO4\xrightarrow{加热}K2MnO4 + MnO2 + O2}$；该反应由一种物质生成三种物质，属于分解反应；
（2）高锰酸钾制取氧气需要加热，图中缺少热源酒精灯；为防止高锰酸钾粉末进入导管，试管口需补充棉花；
（3）选用了水槽、集气瓶等仪器，采用的是排水法收集氧气；
（4）氧气不纯的原因可能是：刚观察到导管口冒气泡就立即收集（初始气体为空气），或集气瓶内未装满水（留有空气），或集气瓶移出水面后才盖好玻璃片等；
（5）试管炸裂的原因可能是：先熄灭酒精灯，后移出导管，导致水槽中的水倒吸入热的试管，使试管骤冷炸裂。
【答案】
（2）③向下倾斜 ④导管口气泡连续并均匀冒出时 ⑤试管刷
（3）装入药品后，在试管口放一团棉花
变式训练：
（1）$\ce{KMnO4\xrightarrow{加热}K2MnO4 + MnO2 + O2}$；分解反应
（2）酒精灯；棉花
（3）排水法
（4）刚观察到导管口冒气泡就立即收集（或集气瓶内没有装满水，合理即可）
（5）先熄灭酒精灯，后移出导管（合理即可）
【知识点】
氧气的制取实验；化学实验基本操作；分解反应
【点评】
本题是初中化学氧气制取的典型实验题，涵盖实验操作细节、仪器使用、反应原理、异常分析等核心知识点，侧重考查学生对实验基础操作的掌握程度，是实验模块的重点考查内容。
【难度系数】
0.6

1. 探究水的组成。
（1）实验原理：依据化学反应前后 不变，通过生成物的元素组成推断反应物的元素组成。
（2）利用电解水的实验探究水的组成。
①实验装置。

a. 在电解水的实验中，向水中加少量氢氧化钠的目的是。
b. 电解水实验所用电源为电源。
②实验现象：通电后两极上都有产生；通电一段时间后，与电源正极、负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为。
③气体的检验：打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃，观察到气体燃烧，火焰呈淡蓝色，这种气体是氢气；用检验与电源正极相连的玻璃管中产生的气体，观察到木条复燃，这种气体是氧气。
④结论：水在通电的条件下能发生分解反应，生成和。反应的符号表达式是。
（3）利用氢气在空气中燃烧的实验探究水的组成。
①实验现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生色的火焰，放出大量的。在火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁有出现。
②实验结论：氢气和空气中的氧气发生化合反应生成。反应的符号表达式是。
以上两个实验说明水是由和组成的。

1.（1）元素的种类
（2）①a. 增强导电性 b. 直流
②气泡 1：2
③带火星的木条
④氢气 氧气 $\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$
（3）①淡蓝 热 水雾
②水 $\ce{H_{2} + O_{2}\xrightarrow{点燃}H_{2}O}$ 氢元素 氧元素

【分析】
本题围绕水的组成探究展开，核心思路是利用“化学反应前后元素种类不变”的质量守恒定律，通过电解水和氢气燃烧两个实验推断水的元素组成。解题时需回忆电解水实验的关键要点（如加试剂目的、电源类型、气体体积比与检验方法）、氢气燃烧的实验现象，以及对应结论，逐一解答各小问即可。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，因此可通过生成物的元素组成推断反应物水的元素组成，故填“元素的种类”。
（2）①a. 纯水导电性很弱，向水中加少量氢氧化钠的目的是增强水的导电性，使电解顺利进行；b. 电解水实验所用电源为直流电源。
②电解水时，通电后两极都有气泡产生；正极产生氧气，负极产生氢气，二者体积比约为1:2。
③正极产生的氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验，木条复燃则为氧气。
④电解水生成氢气和氧气，反应的符号表达式为$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$。
（3）①纯净氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热；火焰上方罩干燥烧杯，内壁会有水雾出现。
②氢气和氧气化合生成水，反应的符号表达式为$\ce{H_{2} + O_{2}\xrightarrow{点燃}H_{2}O}$；两个实验均说明水由氢元素和氧元素组成。
【答案】
1.（1）元素的种类
（2）①a. 增强导电性 b. 直流
②气泡 1：2
③带火星的木条
④氢气 氧气 $\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$
（3）①淡蓝 热 水雾
②水 $\ce{H_{2} + O_{2}\xrightarrow{点燃}H_{2}O}$ 氢元素 氧元素
【知识点】
水的组成探究、电解水实验、质量守恒定律
【点评】
本题为水的组成探究的基础实验题，紧扣课本核心知识点，考察学生对电解水实验、氢气燃烧实验的现象、结论及相关原理的掌握，属于必须熟练掌握的基础内容。
【难度系数】
0.8