Question

【題目】某化學興趣小組對如下兩個實驗進行探究： 第一小組：對久未蓋瓶塞的過氧化氫溶液中的過氧化氫是否完全分解，進行如下探究。

（猜想與假設）猜想⑴：該溶液中過氧化氫未完全分解。 猜想⑵：該溶液中過氧化氫已完全分解。

（方案討論）為了驗證猜想，甲、乙、丙三同學分別提出如下方案 甲：取適量試劑于試管中，伸入帶火星的木條，若帶火星的木條復燃，則猜想⑴成立，若帶火星的木條不復燃，猜想⑵成立。同學們認為此方案不行，原因是_______________。

乙：取少量二氧化錳于試管中，加入與甲等量的試劑，若有氣泡產生，則猜想⑴成立.若無氣泡產生，則猜想⑵成立，理由是____________（寫反應的符號表達式）。

丙：取與甲等量的試劑于另一支試管中，加熱，再伸入帶火星木條，觀察到的現象____________，則猜想⑴成立。

（反思與交流）

敞口放置的試劑容易變質，所以要____________保存。

二氧化錳在過氧化氫的分解過程中起催化作用。從本組實驗中可得 知，能改變化學反應速率的方法還可以是____________。

第二小組：對人體吸入的空氣與呼出的氣體有什么不同，進行如下探究。

（提出問題）人體吸入的空氣與呼出的氣體組成有什么不同？

（查閱資料）①通常條件下，白磷與氫氧化鈉溶液不反應。

②NaOH 能吸收二氧化碳生成碳酸鈉和水。

（進行實驗）

實驗一：

①檢查裝置的氣密性。裝入試劑，在醫用輸液袋中裝入 V mL 氣體，連接裝置；

② 緩慢擠壓醫用輸液袋，將袋中氣體全部排出，讀出量筒中液體體積 V1mL；

③關閉 K1、K2，再向燒杯中加入熱水，促使白磷迅速燃燒。待瓶中氣體冷卻至室溫，打開 K2，讀出量筒中液體體積為 V2 mL。

實驗二： 將氧氣、二氧化碳、水蒸氣（測濕度）傳感器探頭放入有少量空氣的保鮮袋中，打開儀 器開始采集數據，然后向袋內呼出氣體。

（解釋與結論）

（1）實驗一步驟②中，橫線處應補充的實驗操作是____________。

（2）實驗一步驟③中的 V2 mL 是除去了已反應的____________之外的氣體總體積。

（3）實驗一中，二氧化碳的體積分數是____________（用關系式表示）。

（4）實驗二中，采集的數據如下圖所示，縱坐標均為某氣體的體積分數（%），橫坐標 均為時間（S）。根據下圖思考：

表示 O2 體積分數變化的曲線是____________（選填“X”、“Y”、“Z”）。

根據圖 2 在實驗中 200s 時沒有采集數據的其余氣體的總體積分數為____________。

Answer 1

【答案】常溫下過氧化氫在沒有催化劑的條件下分解緩慢，產生的氧氣少，不能使帶火星的木條復燃 H2O2H2O+O2 有氣泡冒出、帶火星的木條復燃 密封 加熱 關閉彈簧夾K1、K2 O2、CO2 ×100％ Z 76.66％

【解析】

[方案討論] 甲：常溫下過氧化氫在沒有催化劑的條件下分解緩慢，產生的氧氣少，不能使帶火星的木條復燃，故不能說明不剩余過氧化氫

乙：過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下反應生成水和氧氣，反應的符合表達式為：H2O2H2O+O2；

丙：猜想（1）成立，說明有氧氣生成，故可以看到有氣泡冒出、帶火星的木條復燃；

[反思與交流] 試劑敞口放置會變質，要密封保存；

該反應中，加入二氧化錳后加快了反應的速率，而二氧化錳的質量和化學性質都沒有改變，故二氧化錳是該反應的催化劑，起催化作用；由實驗可知，加熱也可能改變反應的速率；

[解釋與結論]

（1）實驗一：②打開彈簧夾K1、K2，緩慢將袋中的氣體全部排除。讀出量筒中液體體積為V1mL。故（1）實驗一步驟②中，橫線處應補充的實驗操作是：打開彈簧夾K1、K2；

（2）關閉彈簧夾K1、K2，再向燒杯中加入熱水，以促使白磷迅速燃燒。待瓶中氣體冷卻至室溫，打開K2。讀出量筒中液體體積為V2mL，其數值等于已反應的O2、CO2之外的氣體總體積。

（3）NaOH 能吸收二氧化碳。二氧化碳的體積為（V-V1）。故實驗一中，二氧化碳的體積分數是×100％；

（4）人體呼出氣體的主要成分是氧氣、二氧化碳、水蒸氣，且氧氣減少，二氧化碳和水蒸氣含量增加，二氧化碳含量大于水蒸氣，故實驗二中Z表示二氧化碳體積分數變化；

氣體的總體積分數為100％，其中X占3.67％，Y占2.5％，Z占17.17％。故根據圖 2 在實驗中 200s 時沒有采集數據的其余氣體的總體積分數為：100％-3.67％-2.5％-17.17％=76.66％。