氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：

I.氧气的制备：

(1)写出上图中有标号仪器的名称：①___________，②__________。

(2)写出用KMnO₄制取O₂的化学反应方程式__________________。该装置中棉花团的作用是_______，图中装置一处明显的错误是______________。

II.氧气的收集：

【实验1】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验2】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验3】用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据:

数据分析：

(3)由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是_________。

(4)不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_______。

Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧

(5)铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为________________________。

(6)铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是_____________(填化学反应文字表达式)。

答案

酒精灯    铁架台    2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑    防止高锰酸钾粉末进入导管    试管口向上倾斜    延长收集时间    反应物不纯（合理即可）    3Fe+2O₂Fe₃O₄    CO₂   

【分析】

（1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末进入导管；给固体加热时，试管口要略向下倾斜；（3）如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长氧气的收集时间的措施，（4）如果反应物不纯，实验获得的氧气体积分数不能达到100%；（5）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁；（6）含碳细铁丝燃烧时，钢铁制品中的炭粒生成的CO₂气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。

【详解】

（1）上图中有标号仪器的名称分别是①酒精灯，②铁架台。（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学反应方程式为：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末进入导管；给固体加热时，试管口要略向下倾斜，以防冷凝水回流使试管炸裂，图中装置一处明显的错误是试管口向上倾斜。（3）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，瓶中氧气的体积分数有所提升。如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长氧气的收集时间的措施，（4）如果各项操作没有问题，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是反应物不纯。（5）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O₂Fe₃O₄。（6）日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质，含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO₂气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。

【点睛】

本题主要考查了仪器的名称、实验室用高锰酸钾制取氧气，铁丝在氧气中燃烧的实验，同时也考查了化学方程式的书写、注意事项等，综合性比较强。