Question

【題目】人類的生存離不開氧氣，某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了有關(guān)氧氣的系列探究實(shí)驗(yàn)。
【探究一】某同學(xué)稱取一定質(zhì)量的高錳酸鉀（KMnO4）放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取氧氣（O2），實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣（O2）大于理論產(chǎn)量，針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】 猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的二氧化錳（MnO2）分解放出氧氣（O2）
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的錳酸鉀（K2MnO4）分解放出氧氣（O2）
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
（1）第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2 ， 在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變。則猜想 錯(cuò)誤。
（2）第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論。
該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是 。
（3）以下是某小組探究影響過氧化氫（H2O2）溶液反應(yīng)速率部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	H2O2溶液濃度/%	H2O2溶液濃度體積/Ml	溫度/℃	MnO2的用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應(yīng)所需的時(shí)間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	1076

通過實(shí)驗(yàn)①和②對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與 有關(guān)；
從實(shí)驗(yàn)③和④對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是： 。
如果要證明MnO2是該反應(yīng)的催化劑，還要補(bǔ)做2個(gè)實(shí)驗(yàn)
(不要寫出具體步驟)：
； 。
（4）探究三】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
已知：在空氣中，溫度超過40℃，白磷（化學(xué)符號(hào)為P）就可以自燃，即和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷。如圖是“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置。主要操作：在實(shí)際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃。

①請(qǐng)寫出白磷與氧氣反應(yīng)的文字表達(dá)式 ， 該反應(yīng) （填“是”或“不是”）氧化反應(yīng)。
②白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是 ；若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為 mL．
③ 集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過程中起到哪些作用？ （填寫序號(hào)，可以多選）
a．加快集氣瓶冷卻；
b．液封導(dǎo)氣管末端，防止氣體受熱逸出 ；
c．緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高。

Answer 1

【答案】
（1）Ⅰ
（2）用一根帶火星的木條伸入容器中,木條復(fù)燃
（3）反應(yīng)物的濃度,溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快,證明二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變,證明二氧化錳在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變
（4）白磷+氧氣 五氧化二磷,是,先下降后上升,70,ABC
【解析】【探究一】【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）根據(jù)冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變判斷；故猜想1錯(cuò)誤；
（2）氧氣的檢驗(yàn)方法（用帶火星的木條檢驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃，若復(fù)燃，則該氣體是氧氣）分析解答；

【探究二】（1）根據(jù)對(duì)比反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間分析解答；根據(jù)催化劑的概念“兩不變一變”即化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變；

【探究三】①白磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷；根據(jù)氧化反應(yīng)的定義：物質(zhì)和氧發(fā)生的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)斷；
②根據(jù)燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)氣壓的變化分析解答；根據(jù)氧氣約占空氣體積的五分之一，空氣總共100ml，其中氧氣占五分之一即為20ml，因此水的體積總共為50ml+20ml=70ml；
③根據(jù)集氣瓶中水可以使瓶?jī)?nèi)形成密閉體系分析。瓶?jī)?nèi)氣壓先增大在減��；

從實(shí)驗(yàn)③和④對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是：溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快。

催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，故如果要證明MnO2是該反應(yīng)的催化劑，還要補(bǔ)做2個(gè)實(shí)驗(yàn)：
①證明二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，②證明二氧化錳在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變；

所以答案是：Ⅰ；用一根帶火星的木條伸入容器中，帶火星的木條復(fù)燃；證明二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變；證明二氧化錳在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變；①白磷+氧氣 五氧化二磷，屬于氧化反應(yīng)；先下降后上升；70；abc。