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五、分析与讨论
1. 检查装置气密性时，除了用手紧握的方法，还有哪些方法？
2. 装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花？
3. 若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？
4. 若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些？
5. 若采用向上排空气法收集氧气，你认为要如何验满？
1. 检查装置气密性时，除了用手紧握的方法，还有哪些方法？
用酒精灯稍微加热，观察导管口是否有气泡冒出。还可以将试管放入冰水中，观察导管口是否出现水柱。
2. 装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花？
防止高锰酸钾粉末随气流带出堵塞导管。
3. 若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些？
可能集气瓶未装满水即倒扣到水槽中；可能是当产生气泡时即刻收集。
4. 若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些？
①试管口未略向下倾斜，冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂；②未预热即集中加热，致使试管受热不均而炸裂；③加热时试管底部触碰到酒精灯焰心，致使试管受热不均而炸裂；④先熄灭酒精灯再将导管撤出水面，导致水倒流进入试管而使其炸裂。
5. 若采用向上排空气法收集氧气，你认为要如何验满？
将带火星的木条放于集气瓶瓶口，若木条复燃，则已集满。
答案
1. 用酒精灯稍微加热，观察导管口是否有气泡冒出。还可以将试管放入冰水中，观察导管口是否出现水柱。
2. 防止高锰酸钾粉末随气流带出堵塞导管。
3. 可能集气瓶未装满水即倒扣到水槽中；可能是当产生气泡时即刻收集。
4. ①试管口未略向下倾斜，冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂；②未预热即集中加热，致使试管受热不均而炸裂；③加热时试管底部触碰到酒精灯焰心，致使试管受热不均而炸裂；④先熄灭酒精灯再将导管撤出水面，导致水倒流进入试管而使其炸裂。
5. 将带火星的木条放于集气瓶瓶口，若木条复燃，则已集满。
2. 防止高锰酸钾粉末随气流带出堵塞导管。
3. 可能集气瓶未装满水即倒扣到水槽中；可能是当产生气泡时即刻收集。
4. ①试管口未略向下倾斜，冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂；②未预热即集中加热，致使试管受热不均而炸裂；③加热时试管底部触碰到酒精灯焰心，致使试管受热不均而炸裂；④先熄灭酒精灯再将导管撤出水面，导致水倒流进入试管而使其炸裂。
5. 将带火星的木条放于集气瓶瓶口，若木条复燃，则已集满。
解析
【分析】
1. 检查装置气密性的核心原理是气体热胀冷缩，除手紧握使试管升温外，还可通过改变装置温度（加热或降温），观察导管口的气泡或水柱判断气密性；
2. 该问题针对高锰酸钾制氧气实验，需结合高锰酸钾的状态（粉末状），分析棉花的阻挡作用；
3. 氧气不纯的原因需从收集操作的失误入手，比如集气瓶预处理、收集时机的选择；
4. 试管炸裂的原因围绕加热操作的错误，从试管朝向、加热方式、实验操作顺序等方面梳理；
5. 向上排空气法验满利用氧气助燃性，需明确检验位置是集气瓶瓶口而非瓶内。
【解析】
1. 检查装置气密性利用气体热胀冷缩原理，除手紧握外，可采用酒精灯微热试管，若导管口有气泡冒出，冷却后导管内形成稳定水柱，说明气密性良好；或将试管放入冰水中，若导管口形成稳定水柱，也可证明气密性良好；
2. 高锰酸钾是粉末状固体，加热制取氧气时，粉末易随氧气流进入导管，在试管口放棉花可阻挡粉末，避免堵塞导管；
3. 氧气不纯的可能原因：①集气瓶未装满水，残留空气；②导管口刚有气泡冒出时就开始收集，此时排出的是装置内的空气；
4. 试管炸裂的可能原因：①试管口未略向下倾斜，加热时产生的冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂；②未预热即集中加热，试管受热不均；③加热时试管底部接触酒精灯焰心，焰心温度低，导致试管受热不均；④实验结束后先熄灭酒精灯，后将导管移出水面，水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂；
5. 向上排空气法收集氧气时，利用氧气的助燃性，将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。
【答案】
1. 用酒精灯稍微加热，观察导管口是否有气泡冒出。还可以将试管放入冰水中，观察导管口是否出现水柱。
2. 防止高锰酸钾粉末随气流带出堵塞导管。
3. 可能集气瓶未装满水即倒扣到水槽中；可能是当产生气泡时即刻收集。
4. ①试管口未略向下倾斜，冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂；②未预热即集中加热，致使试管受热不均而炸裂；③加热时试管底部触碰到酒精灯焰心，致使试管受热不均而炸裂；④先熄灭酒精灯再将导管撤出水面，导致水倒流进入试管而使其炸裂。
5. 将带火星的木条放于集气瓶瓶口，若木条复燃，则已集满。
【知识点】
化学实验基本操作、氧气的制取与收集、实验安全
【点评】
本题围绕氧气制取实验的常见问题展开，涵盖气密性检查、实验操作注意事项、气体收集与验满等基础考点，需学生掌握实验原理及操作细节，是初中化学实验的核心内容。
【难度系数】
0.4
1. 检查装置气密性的核心原理是气体热胀冷缩，除手紧握使试管升温外，还可通过改变装置温度（加热或降温），观察导管口的气泡或水柱判断气密性；
2. 该问题针对高锰酸钾制氧气实验，需结合高锰酸钾的状态（粉末状），分析棉花的阻挡作用；
3. 氧气不纯的原因需从收集操作的失误入手，比如集气瓶预处理、收集时机的选择；
4. 试管炸裂的原因围绕加热操作的错误，从试管朝向、加热方式、实验操作顺序等方面梳理；
5. 向上排空气法验满利用氧气助燃性，需明确检验位置是集气瓶瓶口而非瓶内。
【解析】
1. 检查装置气密性利用气体热胀冷缩原理，除手紧握外，可采用酒精灯微热试管，若导管口有气泡冒出，冷却后导管内形成稳定水柱，说明气密性良好；或将试管放入冰水中，若导管口形成稳定水柱，也可证明气密性良好；
2. 高锰酸钾是粉末状固体，加热制取氧气时，粉末易随氧气流进入导管，在试管口放棉花可阻挡粉末，避免堵塞导管；
3. 氧气不纯的可能原因：①集气瓶未装满水，残留空气；②导管口刚有气泡冒出时就开始收集，此时排出的是装置内的空气；
4. 试管炸裂的可能原因：①试管口未略向下倾斜，加热时产生的冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂；②未预热即集中加热，试管受热不均；③加热时试管底部接触酒精灯焰心，焰心温度低，导致试管受热不均；④实验结束后先熄灭酒精灯，后将导管移出水面，水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂；
5. 向上排空气法收集氧气时，利用氧气的助燃性，将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。
【答案】
1. 用酒精灯稍微加热，观察导管口是否有气泡冒出。还可以将试管放入冰水中，观察导管口是否出现水柱。
2. 防止高锰酸钾粉末随气流带出堵塞导管。
3. 可能集气瓶未装满水即倒扣到水槽中；可能是当产生气泡时即刻收集。
4. ①试管口未略向下倾斜，冷凝水倒流至试管底部导致试管炸裂；②未预热即集中加热，致使试管受热不均而炸裂；③加热时试管底部触碰到酒精灯焰心，致使试管受热不均而炸裂；④先熄灭酒精灯再将导管撤出水面，导致水倒流进入试管而使其炸裂。
5. 将带火星的木条放于集气瓶瓶口，若木条复燃，则已集满。
【知识点】
化学实验基本操作、氧气的制取与收集、实验安全
【点评】
本题围绕氧气制取实验的常见问题展开，涵盖气密性检查、实验操作注意事项、气体收集与验满等基础考点，需学生掌握实验原理及操作细节，是初中化学实验的核心内容。
【难度系数】
0.4
六、实验总结
1. 在该实验中，选用酒精灯和试管作为发生装置，你选择依据的因素是什么？
2. 在该实验中，可以选用排水法，也可以选用向上排空气法进行收集氧气，你认为收集气体装置的选择依据的因素是什么？
3. 实验室制取氧气的装置包括发生装置和收集装置，它们的组装顺序是从下到上、从左往右。请问拆卸装置的顺序是怎样的？
4. 从反应物、生成物、反应条件、排水集气操作等方面，归纳实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项。
1. 在该实验中，选用酒精灯和试管作为发生装置，你选择依据的因素是什么？
该实验原理是加热高锰酸钾固体，反应条件是加热，所以选用酒精灯；反应物是固体，所以选用试管，可以用于直接加热。
2. 在该实验中，可以选用排水法，也可以选用向上排空气法进行收集氧气，你认为收集气体装置的选择依据的因素是什么？
选用排水法，是因为氧气不易溶于水且不与水反应。选用向上排空气法是因为氧气的密度比空气的大。
3. 实验室制取氧气的装置包括发生装置和收集装置，它们的组装顺序是从下到上、从左往右。请问拆卸装置的顺序是怎样的？
拆卸装置的顺序是从右往左，从上到下。
4. 从反应物、生成物、反应条件、排水集气操作等方面，归纳实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项。
①试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；②试管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；③注意试管口要略向下倾斜，防止试剂中的湿存水分受热后变成水蒸气，到管口遇冷凝结成水，流回试管底部，使试管炸裂；④铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处；⑤实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂；⑥加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准试剂所在部位加热；
⑦在加热前就应把集气瓶盛满水后倒放入水槽中等待收集；⑧当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集；⑨当集气瓶口有大气泡逸出时，证明已满，在水中盖好玻璃片再拿出，正放在桌上；⑩要先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
答案
1. 该实验原理是加热高锰酸钾固体，反应条件是加热，所以选用酒精灯；反应物是固体，所以选用试管，可以用于直接加热。
2. 选用排水法，是因为氧气不易溶于水且不与水反应。选用向上排空气法是因为氧气的密度比空气的大。
3. 拆卸装置的顺序是从右往左，从上到下。
4. ①试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；②试管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；③注意试管口要略向下倾斜，防止试剂中的湿存水分受热后变成水蒸气，到管口遇冷凝结成水，流回试管底部，使试管炸裂；④铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处；⑤实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂；⑥加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准试剂所在部位加热；
⑦在加热前就应把集气瓶盛满水后倒放入水槽中等待收集；⑧当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集；⑨当集气瓶口有大气泡逸出时，证明已满，在水中盖好玻璃片再拿出，正放在桌上；⑩要先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
2. 选用排水法，是因为氧气不易溶于水且不与水反应。选用向上排空气法是因为氧气的密度比空气的大。
3. 拆卸装置的顺序是从右往左，从上到下。
4. ①试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；②试管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；③注意试管口要略向下倾斜，防止试剂中的湿存水分受热后变成水蒸气，到管口遇冷凝结成水，流回试管底部，使试管炸裂；④铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处；⑤实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂；⑥加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准试剂所在部位加热；
⑦在加热前就应把集气瓶盛满水后倒放入水槽中等待收集；⑧当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集；⑨当集气瓶口有大气泡逸出时，证明已满，在水中盖好玻璃片再拿出，正放在桌上；⑩要先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
解析
【分析】
本题围绕实验室高锰酸钾制取氧气的实验展开，需结合实验原理分析装置选择的依据，根据装置组装逻辑推导拆卸顺序，从实验各环节归纳操作注意事项：
1. 发生装置选择需依据反应物状态和反应条件，本实验为加热固体，对应选择加热仪器和可加热的反应容器；
2. 收集装置选择需依据气体的溶解性、与水的反应性，以及气体密度、与空气的反应性，据此判断两种收集方法的适用条件；
3. 装置拆卸顺序与组装顺序相反，需结合实验安全（如防止倒吸）确定；
4. 归纳注意事项时，需从反应物处理、反应条件控制、排水操作、实验结束操作等方面，避免实验失败或危险。
【解析】
1. 该实验原理为加热高锰酸钾固体制取氧气，反应物状态是固体，反应条件需要加热，因此选用酒精灯作为加热仪器，试管作为盛装固体反应物且可直接加热的反应容器；
2. 氧气不易溶于水且不与水反应，故可选用排水法收集；氧气的密度比空气大且不与空气中的成分反应，故可选用向上排空气法收集；
3. 装置组装顺序为从下到上、从左往右，拆卸时为防止倒吸等危险，顺序与组装相反，即从右往左、从上到下；
4. 高锰酸钾制取氧气的注意事项：①试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；②试管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；③试管口要略向下倾斜，防止试剂中的湿存水分受热后变成水蒸气，到管口遇冷凝结成水，流回试管底部，使试管炸裂；④铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处；⑤实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂；⑥加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准试剂所在部位加热；⑦在加热前就应把集气瓶盛满水后倒放入水槽中等待收集；⑧当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集；⑨当集气瓶口有大气泡逸出时，证明已满，在水中盖好玻璃片再拿出，正放在桌上；⑩要先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
【答案】
1. 该实验原理是加热高锰酸钾固体，反应条件是加热，所以选用酒精灯；反应物是固体，所以选用试管，可以用于直接加热。
2. 选用排水法，是因为氧气不易溶于水且不与水反应。选用向上排空气法是因为氧气的密度比空气的大。
3. 拆卸装置的顺序是从右往左，从上到下。
4. ①试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；②试管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；③注意试管口要略向下倾斜，防止试剂中的湿存水分受热后变成水蒸气，到管口遇冷凝结成水，流回试管底部，使试管炸裂；④铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处；⑤实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂；⑥加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准试剂所在部位加热；⑦在加热前就应把集气瓶盛满水后倒放入水槽中等待收集；⑧当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集；⑨当集气瓶口有大气泡逸出时，证明已满，在水中盖好玻璃片再拿出，正放在桌上；⑩要先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
【知识点】
气体发生装置的选择依据、气体收集装置的选择依据、高锰酸钾制取氧气的实验操作注意事项
【点评】
本题考查实验室高锰酸钾制取氧气的核心实验要点，涵盖装置选择的原理、装置组装与拆卸逻辑、实验操作规范，是初中化学氧气制取实验的基础重点内容，需学生理解装置选择的本质并掌握实验操作的注意事项。
【难度系数】
0.3
本题围绕实验室高锰酸钾制取氧气的实验展开，需结合实验原理分析装置选择的依据，根据装置组装逻辑推导拆卸顺序，从实验各环节归纳操作注意事项：
1. 发生装置选择需依据反应物状态和反应条件，本实验为加热固体，对应选择加热仪器和可加热的反应容器；
2. 收集装置选择需依据气体的溶解性、与水的反应性，以及气体密度、与空气的反应性，据此判断两种收集方法的适用条件；
3. 装置拆卸顺序与组装顺序相反，需结合实验安全（如防止倒吸）确定；
4. 归纳注意事项时，需从反应物处理、反应条件控制、排水操作、实验结束操作等方面，避免实验失败或危险。
【解析】
1. 该实验原理为加热高锰酸钾固体制取氧气，反应物状态是固体，反应条件需要加热，因此选用酒精灯作为加热仪器，试管作为盛装固体反应物且可直接加热的反应容器；
2. 氧气不易溶于水且不与水反应，故可选用排水法收集；氧气的密度比空气大且不与空气中的成分反应，故可选用向上排空气法收集；
3. 装置组装顺序为从下到上、从左往右，拆卸时为防止倒吸等危险，顺序与组装相反，即从右往左、从上到下；
4. 高锰酸钾制取氧气的注意事项：①试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；②试管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；③试管口要略向下倾斜，防止试剂中的湿存水分受热后变成水蒸气，到管口遇冷凝结成水，流回试管底部，使试管炸裂；④铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处；⑤实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂；⑥加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准试剂所在部位加热；⑦在加热前就应把集气瓶盛满水后倒放入水槽中等待收集；⑧当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集；⑨当集气瓶口有大气泡逸出时，证明已满，在水中盖好玻璃片再拿出，正放在桌上；⑩要先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
【答案】
1. 该实验原理是加热高锰酸钾固体，反应条件是加热，所以选用酒精灯；反应物是固体，所以选用试管，可以用于直接加热。
2. 选用排水法，是因为氧气不易溶于水且不与水反应。选用向上排空气法是因为氧气的密度比空气的大。
3. 拆卸装置的顺序是从右往左，从上到下。
4. ①试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出；②试管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；③注意试管口要略向下倾斜，防止试剂中的湿存水分受热后变成水蒸气，到管口遇冷凝结成水，流回试管底部，使试管炸裂；④铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处；⑤实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂；⑥加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准试剂所在部位加热；⑦在加热前就应把集气瓶盛满水后倒放入水槽中等待收集；⑧当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集；⑨当集气瓶口有大气泡逸出时，证明已满，在水中盖好玻璃片再拿出，正放在桌上；⑩要先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
【知识点】
气体发生装置的选择依据、气体收集装置的选择依据、高锰酸钾制取氧气的实验操作注意事项
【点评】
本题考查实验室高锰酸钾制取氧气的核心实验要点，涵盖装置选择的原理、装置组装与拆卸逻辑、实验操作规范，是初中化学氧气制取实验的基础重点内容，需学生理解装置选择的本质并掌握实验操作的注意事项。
【难度系数】
0.3
