Question

【題目】在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們進行了有趣的化學(xué)實驗探究：

一、測定空氣中氧氣含量

圖1所示的是小亮同學(xué)用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．過程是：

第1步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記．

第2步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．

第3步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5．請回答下列問題：

①第2步紅磷燃燒時的現(xiàn)象____________________ ，化學(xué)反應(yīng)表達式________________

②實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是____________．

A、集氣瓶底部的水占了一部分體積

B、紅磷過少

C、紅磷沒有燃燒完就急著打開了止水夾

③小博同學(xué)對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示），小博在正式開始實驗前，夾緊彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處．該操作的主要目的是____________ ，你認為改進后的優(yōu)點是____________

二、小余閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳（MnO2）還可用氧化銅（CuO）等物質(zhì)作催化劑，于是他對氧化銅產(chǎn)生了探究興趣．

（提出問題）氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？

（設(shè)計實驗）小余以生成等體積的氧氣為標準，設(shè)計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）

實驗序號	氯酸鉀質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO 0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

①上述實驗應(yīng)測 量的“待測數(shù)據(jù)”是____________ ．

②若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”____________ （填“大”或“小”），說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解．

③將實驗②反應(yīng)剩余的固體取出后經(jīng)洗滌、干燥，再次精確稱量得到0.5g黑色粉末，這樣做的目的是____________，小余同學(xué)認為氧化銅肯定是氯酸鉀分解的催化劑，但小淳同學(xué)對此提出了異議，小淳同學(xué)設(shè)計了如下實驗：將第二次精確稱量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸鉀混合放入試管中，加熱，伸入帶火星木條，發(fā)現(xiàn)木條很快復(fù)燃．小淳同學(xué)這樣做目的是________ ，

（預(yù)期結(jié)論）氧化銅也能作氯酸鉀的催化劑．

（評價設(shè)計）你認為小余設(shè)計實驗③和實驗②對比的目的是________； 寫出實驗②反應(yīng)的表達式________

三、有趣的改進實驗

①小晴同學(xué)學(xué)了分子性質(zhì)這節(jié)內(nèi)容后，改進了書本上 探究分子運動的實驗．小晴同學(xué)找來廢棄的醫(yī)療用品--微型Y 形管，設(shè)計如圖所示實驗，

她進行該實驗是為了探究____________ ，實驗過程中能看到的現(xiàn)象是____________ ，小晴同學(xué)設(shè)計的實驗優(yōu)點________．

②利用如圖裝置進行“硫燃燒”的實驗：用氣卿（能不斷鼓入空氣的裝置）不斷地向彎型具支試管中鼓入空氣，同時用酒精燈給硫粉加熱至燃燒，移去酒精燈，可觀察到微弱的淡藍色火焰；然后停止鼓入空氣，再用酒精燈給高錳酸鉀加熱，使硫在純氧中繼續(xù)燃燒，觀察到________ 火焰．

寫出實驗中硫磺燃燒的化學(xué)反應(yīng)表達式：________．該實驗置的主要優(yōu)點是在消除有害氣體對環(huán)境污染的前提下有利于________ ．你推斷燒杯中的氫氧化鈉溶液的作用是____________ ．

Answer 1

【答案】劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙，放熱4P + 5O22P2O5BC檢查裝置氣密性能夠防止燃燒匙伸入集氣瓶中導(dǎo)致的氣體受熱膨脹部分逸出，使實驗結(jié)果不準確，同時操作更簡單時間小驗證氧化銅在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否改變驗證氧化銅在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變驗證氧化銅和二氧化錳的催化效果2H2O2 2H2O+ O2↑分子是不斷運動的酚酞試液變紅色節(jié)約藥品，更環(huán)保明亮的藍紫色S + O2SO2對比硫在空氣和氧氣中燃燒的情況吸收反應(yīng)生成的二氧化硫

【解析】

一、根據(jù)紅磷在空氣燃燒的現(xiàn)象和原理進行解答；

二、根據(jù)催化劑的定義進行分析。催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不變；

三、根據(jù)微粒的性質(zhì)和硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，二氧化硫的性質(zhì)進行分析解答。

一、①第2步紅磷燃燒時的現(xiàn)象是劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙，放熱，紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P + 5O22P2O5；

②實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5 ，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是紅磷過少，沒有把裝置中的氧氣耗盡，紅磷沒有燃燒完就急著打開了止水夾，沒有把裝置中的氧氣耗盡，同時溫度過高導(dǎo)致集氣瓶中氣壓過大，導(dǎo)致進入集氣瓶中的水偏少。故選BC；

③在正式開始實驗前，夾緊彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，該操作的主要目的是檢查裝置氣密性；改進后的優(yōu)點是：能夠防止燃燒匙伸入集氣瓶中導(dǎo)致的氣體受熱膨脹部分逸出，使實驗結(jié)果不準確，同時操作更簡單；

二、①該實驗通過判斷收集相同體積的氣體需要的時間，可以判斷反應(yīng)速率的快慢，該實驗應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是時間；

②若氧化銅能加快氯酸鉀的分解，則實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”小；

③將實驗②反應(yīng)剩余的固體取出后經(jīng)洗滌、干燥，再次精確稱量得到0.5g黑色粉末，這樣做的目的是驗證氧化銅在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否改變；將第二次精確稱量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸鉀混合放入試管中，加熱，伸入帶火星木條，發(fā)現(xiàn)木條很快復(fù)燃，這樣做目的是驗證氧化銅在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變；

評價設(shè)計：

實驗③和實驗②是其他條件相同時，催化劑的種類不同，比較反應(yīng)的速度，設(shè)計對比的目的是驗證氧化銅和二氧化錳的催化效果；

實驗②中，過氧化氫在氧化銅的催化作用下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2 2H2O+ O2↑；

三、①她進行該實驗是為了探究分子是不斷運動的；實驗過程中能看到的現(xiàn)象是酚酞試液變紅色，說明氨分子是不斷運動的，當運動到酚酞試液中時，和其中的水反應(yīng)生成氨水，氨水顯堿性，使酚酞試液變紅色；小晴同學(xué)設(shè)計的實驗在體積較小，密閉的容器中進行，其優(yōu)點是節(jié)約藥品，更環(huán)保；

②再用酒精燈給高錳酸鉀加熱，使硫在純氧中繼續(xù)燃燒，觀察到明亮的藍紫色火焰；實驗中硫磺燃燒生成二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為S + O2SO2；該實驗裝置的主要優(yōu)點是在消除有害氣體對環(huán)境污染的前提下有利于對比硫在空氣和氧氣中燃燒的情況；二氧化硫有毒，可推測燒杯中的氫氧化鈉溶液的作用是吸收反應(yīng)生成的二氧化硫。