Question

在老師的指導下，同學們進行了有趣的化學實驗探究：

一、測定空氣中氧氣含量

圖1所示的是小亮同學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容積的1/5．請回答下列問題：

①第2步紅磷燃燒時的現(xiàn)象                        ，

化學反應表達式：                                       。

②實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，

你認為導致這一結果的原因可能是               。

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？

【設計實驗】小余以生成等體積的氧氣為標準，設計了下列三組實驗（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)”更     (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                                      ，小余同學認為氧化銅肯定是氯酸鉀分解的催化劑，但小淳同學對此提出了異議，小淳同學設計了如下實驗：

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)木條很快復燃。

小淳同學這樣做目的是                                ，

【預期結論】氧化銅也能作氯酸鉀的催化劑。

【評價設計】你認為小余設計實驗③和實驗②對比的目的是            ；寫出實驗②反應的表達式                            。

三、有趣的改進實驗

①小晴同學學了分子性質(zhì)這節(jié)內(nèi)容后，改進了書本上探究分子運動的實驗。小晴同學找來廢棄的醫(yī)療用品-----微型Y 形管，設計如圖1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              ，小晴同學設計的實驗優(yōu)點是               。

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反應表達式：                              ，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　       　．你推斷燒杯中的氫氧化鈉溶液的  作用是                               。

 

 

Answer 1

【答案】

一、①產(chǎn)生大量白煙，   ②BC ③檢驗裝置氣密性  沒有白煙進入空氣，環(huán)保（不會有空氣溢出，測量精確/直接讀數(shù)，測量精確）  二、①時間（收集一定體積氧氣所需時間）②小， ③驗證氧化銅質(zhì)量不變，驗證氧化銅化學性質(zhì)不變，比較氧化銅和二氧化錳的催化效果；  三、①分子不斷運動；左側酚酞變紅；沒有刺激性氣味進入空氣，環(huán)保（藥品用量少）；②藍紫色；；對照硫在空氣和氧氣中燃燒（一套裝置完成2個相關實驗）；吸收二氧化硫，

【解析】

試題分析：紅磷在空氣中燃燒會發(fā)出黃光，放出熱量，并生成大量白煙；在書寫紅磷在空氣中燃燒的反應的表達式時，一定要找準找全反應物和生成物，并注明反應條件；集氣瓶中的紅磷過少，瓶內(nèi)的氧氣不能被完全消耗，會導致進入瓶內(nèi)水的體積不足1/5，另外紅磷沒有燃燒完就急著打開止水夾，也會使瓶內(nèi)空氣中的氧氣消耗不完，致使進入瓶內(nèi)水的體積不足1/5；小博改進的實驗最大的好處是在密封裝置內(nèi)進行實驗，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中，污染環(huán)境，在實驗前，小博夾緊彈簧夾，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刻度處是為了檢查裝置的氣密性；要證明氧化銅對氯酸分解是否有催化作用及其催化效果，通過對比實驗需要測出收集一定體積的氧氣所需時間；如果加入氧化銅后氯酸鉀分解產(chǎn)生相同體積的氧氣所需要的時間少，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解；要證明氧化銅是不是氯酸鉀分解反應的催化劑，除了要證明其是否能改變氯酸鉀的反應速度外，還要證明反應后它的質(zhì)量和化學性質(zhì)是否發(fā)生了改變；為了比較氧化銅和二氧化錳的催化效果，小博同學設計了實驗②和實驗③進行對照；小晴同學為了驗證分子是不斷運動的性質(zhì)，設計了第①題的圖示裝置，在該實驗中可以觀察到左側酚酞變紅色，這樣設計防止了氨氣逸散到空氣中，保護了環(huán)境；硫磺在純氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰，放出熱量，生成一種有刺激性氣味的氣體；在書寫硫在氧氣中燃燒的表達式時，一定要把反應物（硫和氧氣）寫到左邊，把生成物二氧化硫寫到右邊，并注明反應條件點燃；實驗②裝置的改進優(yōu)點是防止了二氧化硫向空氣中逸散；為了吸收掉裝置內(nèi)的二氧化硫，所以把裝置的尾氣通入到了氫氧化鈉溶液中。   

考點：催化劑的探究，空氣中氧氣含量的測定，分子的性質(zhì)實驗，氧氣的制取及性質(zhì)實驗。