Question

【題目】氧氣是我們身邊無法離開的物質。某興趣小組對氧氣的研究如下：

I：氧氣的制備：

（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：①______，②_______。

（2）寫出用高錳酸鉀制取氧氣的反應文字表達式_________。該裝置中棉花團的作用是_________，圖中裝置一處明顯的錯誤是_________。

（3）用氯酸鉀和二氧化錳為原料制取氧氣，反應文字表達式為_________，二氧化錳的作用是___________，若發現產生的氣體能使帶火星的木條復燃并有刺激性氣味，下列分析不合理的是________。

a反應中氧氣的物理性質發生了變化

b此時得到的氣體一定是混合物

c只加熱氯酸鉀，若生成的氣體無氣味，說明刺激性氣味一定與二氧化錳有關

d可能是生成的氧氣與殘留在發生裝置中的空氣在加熱的條件下反應生成了新物質。

（4）以下是某小組用過氧化氫溶液和二氧化錳反應探究影響反應速率部分因素的相關實驗數據。

實驗序號	過氧化氫溶液濃度/%	過氧化氫溶液體積/ml	溫度/C	二氧化錳的用量/g	收集氧氣的體積/ml	反應所需的時間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	/	2	49.21
④	30	5	55	/	2	10.76

a請寫出過氧化氫和二氧化錳混合制取氧氣的文字表達式_________，反應基本類型_________。

b通過實驗①和②對比可知，化學反應速率與_____有關；從實驗③和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系是_____________。

II：氧氣的收集：

[實驗1]用向上排空氣法收集氧氣，當放置在集氣瓶口帶火星木條復燃時停止收集，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

[實驗2]用向上排空氣法收集氧氣，當放置在集氣瓶口帶火星木條復燃后，繼續收集40秒，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

[實驗3]用排水法收集氧氣，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

實驗數據:

	實驗1			實驗2			實驗3
氧氣的體積分數(%)	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧氣的平均體積分數(%)	79.7			88.4			89.7

（5）氧氣能用向上排空氣法收集的原因______________，哪種方法收集的氧氣更純凈？_____________。

（6）數據由實驗1、2可知，用向上排空氣法收集氧氣時，為提高獲得的氧氣體積分數，可采取的措施是___________。不考慮操作因素，實驗3獲得的氧氣體積分數不能達到100%的主要原因是_____。

Ⅲ.鐵絲在氧氣中燃燒

（7）鐵絲在純凈氧氣中燃燒的化學反應文字表達式為_________________。

Answer 1

【答案】酒精燈 鐵架臺 高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣 防止高錳酸鉀粉末進入導管 試管口向上傾斜 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 催化 ad 過氧化氫水+氧氣 分解反應 過氧化氫溶液的濃度 其它條件相同時，溫度越高過氧化氫分解速率越快 氧氣的密度比空氣大 排水集氣法 延長收集時間 反應物不純（合理即可） 鐵+氧氣四氧化三鐵

【解析】

I：（1）據圖可知儀器①是酒精燈，②是鐵架臺；

（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應文字表達式：高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，以防止高錳酸鉀粉末進入導管；給固體加熱時，試管口要略向下傾斜，以防冷凝水回流使試管炸裂；

（3）用氯酸鉀和二氧化錳為原料制取氧氣，二氧化錳的作用是催化作用；氯酸鉀在二氧化錳的催化下分解產生氯化鉀和氧氣，反應文字表達式為：氯酸鉀氯化鉀+氧氣；如產生的氣體能使帶火星的木條復燃并有刺激性氣味，原因不合理的是：反應中氧氣的物理性質發生了變化、可能是生成的氧氣與殘留在發生裝置中的空氣在加熱的條件下反應生成了新物質等；

（4）a：過氧化氫和二氧化錳混合制取氧氣的文字表達式：過氧化氫水+氧氣；此反應屬于分解反應；

b：從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應時各種量均相同，可知這一過程是考查反應物的濃度與反應速度的關系；③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學反應速度的探究，且溫度越高，化學反應速率越快；

II：（5）氧氣的密度比空氣，能用向上排空氣法收集；分析三組數據可得用排水法收集氧氣更純凈；

（6）根據實驗1、2的操作可知，實驗2延長了氧氣收集的時間，從而使瓶中氧氣的體積分數有所提升，所以如果想提高獲得的氧氣體積分數，可以采取延長收集時間的措施；如果各項操作沒有問題，實驗3獲得的氧氣體積分數不能達到100%的主要原因可能是用排水法收集會形成水蒸氣留存在集氣瓶；

Ⅲ.（7）鐵絲在純凈氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，化學反應文字表達式為：鐵+氧氣四氧化三鐵。