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实验活动1 氧气的实验室制取与性质
活动目标
1. 练习仪器装配、加热、检查装置的气密性、收集气体和检验气体等基本操作。
2. 学习在实验室制取氧气的方法，并用实验探究氧气的化学性质，加深对氧气化学性质的认识。
3. 增强学习化学的兴趣，形成严谨求实的科学态度。
活动准备
1. 请用文字表示高锰酸钾制取氧气时发生的反应：。
2. 观察并分析下图，确定制取氧气所需要的仪器，并完成下页的“实验用品”一栏。
3. 检查装置气密性的简单方法是热敷法，操作要点：
首先连接仪器，将导管的一端浸入水中，此时装置内的气压（填“大于”“等于”或“小于”）外界大气压。再用手紧握试管，一段时间后，若装置气密性良好，可观察到，这是因为装置内气体受热温度升高，气体压强（填“大于”“等于”或“小于”）外界大气压，装置内的气体沿着导管逸出。松开手后，导管内液面（填“上升”“不变”或“下降”），形成一段稳定的，也表明装置气密性良好。
4. 为什么可以用排水法收集氧气？
5. 铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧时，为什么要预先在瓶中放一些水？
实验用品
(1) 、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、、玻璃片、坩埚钳、火柴。
(2) 高锰酸钾、木炭、澄清石灰水、细铁丝、木条、棉花。
活动目标
1. 练习仪器装配、加热、检查装置的气密性、收集气体和检验气体等基本操作。
2. 学习在实验室制取氧气的方法，并用实验探究氧气的化学性质，加深对氧气化学性质的认识。
3. 增强学习化学的兴趣，形成严谨求实的科学态度。
活动准备
1. 请用文字表示高锰酸钾制取氧气时发生的反应：。
2. 观察并分析下图，确定制取氧气所需要的仪器，并完成下页的“实验用品”一栏。
3. 检查装置气密性的简单方法是热敷法，操作要点：
首先连接仪器，将导管的一端浸入水中，此时装置内的气压（填“大于”“等于”或“小于”）外界大气压。再用手紧握试管，一段时间后，若装置气密性良好，可观察到，这是因为装置内气体受热温度升高，气体压强（填“大于”“等于”或“小于”）外界大气压，装置内的气体沿着导管逸出。松开手后，导管内液面（填“上升”“不变”或“下降”），形成一段稳定的，也表明装置气密性良好。
4. 为什么可以用排水法收集氧气？
5. 铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧时，为什么要预先在瓶中放一些水？
实验用品
(1) 、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、、玻璃片、坩埚钳、火柴。
(2) 高锰酸钾、木炭、澄清石灰水、细铁丝、木条、棉花。
答案
解：
1. 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
2. 实验用品(1)依次填写：试管；酒精灯
3. 等于；导管口有气泡冒出；大于；上升；水柱
4. 氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，因此可以用排水法收集。
5. 铁丝燃烧时会产生高温熔融物，预先在瓶中放一些水，可防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部。
1. 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
2. 实验用品(1)依次填写：试管；酒精灯
3. 等于；导管口有气泡冒出；大于；上升；水柱
4. 氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，因此可以用排水法收集。
5. 铁丝燃烧时会产生高温熔融物，预先在瓶中放一些水，可防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部。
解析
【分析】
本题围绕高锰酸钾制取氧气的实验展开，需依次解决反应表达式书写、实验仪器识别、装置气密性检查、排水法收集氧气的依据、铁丝燃烧实验注意事项等问题。解题时需回忆氧气实验室制取的相关基础知识：1. 高锰酸钾加热分解的产物及反应条件；2. 发生装置所需的仪器，结合图示判断；3. 装置气密性检查的原理（气体热胀冷缩导致气压变化），按操作步骤分析气压变化及对应现象；4. 排水法收集气体的条件（溶解性、是否与水反应）；5. 铁丝在氧气中燃烧的实验安全注意事项。
【解析】
1. 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应条件为加热，因此文字表达式为：高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。
2. 观察制取氧气的装置，反应容器为试管，加热仪器为酒精灯，因此实验用品(1)中依次填写试管、酒精灯。
3. 连接仪器后将导管浸入水中，此时装置内外气压平衡，内部气压等于外界大气压；用手紧握试管，装置内气体受热膨胀，气压大于外界大气压，气体从导管口逸出，观察到导管口有气泡冒出；松开手后，装置内温度降低，气压减小，外界大气压将水压入导管，导管内液面上升，形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。
4. 排水法收集气体的要求是气体不易溶于水且不与水发生化学反应，氧气符合该条件，因此可用排水法收集。
5. 铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物，若直接接触集气瓶底部，会导致瓶底炸裂，预先在瓶中放一些水可吸收热量，防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶。
【答案】
1. 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
2. (1) 试管；酒精灯
3. 等于；导管口有气泡冒出；大于；上升；水柱
4. 氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，因此可以用排水法收集。
5. 铁丝燃烧时会产生高温熔融物，预先在瓶中放一些水，可防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部。
【知识点】
氧气的实验室制取；装置气密性检查；氧气的性质
【点评】
本题为氧气制取实验的基础考查题，涵盖反应表达式书写、仪器识别、气密性检查、收集方法及实验注意事项等核心知识点，是初中化学实验的重点内容，侧重基础操作和原理的理解，有助于巩固实验基础知识。
【难度系数】
0.6
本题围绕高锰酸钾制取氧气的实验展开，需依次解决反应表达式书写、实验仪器识别、装置气密性检查、排水法收集氧气的依据、铁丝燃烧实验注意事项等问题。解题时需回忆氧气实验室制取的相关基础知识：1. 高锰酸钾加热分解的产物及反应条件；2. 发生装置所需的仪器，结合图示判断；3. 装置气密性检查的原理（气体热胀冷缩导致气压变化），按操作步骤分析气压变化及对应现象；4. 排水法收集气体的条件（溶解性、是否与水反应）；5. 铁丝在氧气中燃烧的实验安全注意事项。
【解析】
1. 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应条件为加热，因此文字表达式为：高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。
2. 观察制取氧气的装置，反应容器为试管，加热仪器为酒精灯，因此实验用品(1)中依次填写试管、酒精灯。
3. 连接仪器后将导管浸入水中，此时装置内外气压平衡，内部气压等于外界大气压；用手紧握试管，装置内气体受热膨胀，气压大于外界大气压，气体从导管口逸出，观察到导管口有气泡冒出；松开手后，装置内温度降低，气压减小，外界大气压将水压入导管，导管内液面上升，形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。
4. 排水法收集气体的要求是气体不易溶于水且不与水发生化学反应，氧气符合该条件，因此可用排水法收集。
5. 铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物，若直接接触集气瓶底部，会导致瓶底炸裂，预先在瓶中放一些水可吸收热量，防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶。
【答案】
1. 高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
2. (1) 试管；酒精灯
3. 等于；导管口有气泡冒出；大于；上升；水柱
4. 氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，因此可以用排水法收集。
5. 铁丝燃烧时会产生高温熔融物，预先在瓶中放一些水，可防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部。
【知识点】
氧气的实验室制取；装置气密性检查；氧气的性质
【点评】
本题为氧气制取实验的基础考查题，涵盖反应表达式书写、仪器识别、气密性检查、收集方法及实验注意事项等核心知识点，是初中化学实验的重点内容，侧重基础操作和原理的理解，有助于巩固实验基础知识。
【难度系数】
0.6
