Question

【題目】在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們進(jìn)行了有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究：

(一)測(cè)定空氣中氧氣含量

如圖所示的是小亮同學(xué)用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)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(biāo)記．

第2步：點(diǎn)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(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5．請(qǐng)回答下列問題：

①第2步化學(xué)符號(hào)表達(dá)式_______________。

②實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，其原因可能是（_____）

A.集氣瓶底部水占了一部分體積 B.紅磷過少

C.沒有完全冷卻就打開了止水夾并計(jì)數(shù) D.漏氣

③小博同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法(如圖所示)，小博在正式開始實(shí)驗(yàn)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(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)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(duì)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(jì)實(shí)驗(yàn))小余以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn)(其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略)

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	氯酸鉀質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測(cè)數(shù)據(jù)
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO 0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是_______ ．

②若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測(cè)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(shí)驗(yàn)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(rèn)為氧化銅肯定是氯酸鉀分解的催化劑，但小淳同學(xué)對(duì)此提出了異議，小淳同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：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(píng)價(jià)設(shè)計(jì))你認(rèn)為小余設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比的目的是____；寫出實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)的表達(dá)式_____

(三)有趣的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

利用如圖裝置進(jìn)行“硫燃燒”的實(shí)驗(yàn)：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(shí)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(lán)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(shí)驗(yàn)中硫磺燃燒的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式：_____．該實(shí)驗(yàn)裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是在消除有害氣體對(duì)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】4P+5O2—2P2O5 BCD 檢查裝置氣密性 能夠防止燃燒匙伸入集氣瓶中時(shí)導(dǎo)致的氣體受熱膨脹部分逸出，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，同時(shí)操作更簡(jiǎn)單 產(chǎn)生相同體積的氧氣所消耗的時(shí)間 小 驗(yàn)證氧化銅在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否改變 驗(yàn)證氧化銅在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變 比較氧化銅和二氧化錳的催化效果 2KClO32KCl+3O2↑ 藍(lán)紫色 S+O2SO2 對(duì)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）①第2步紅磷燃燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式4P+5O2—2P2O5；

②紅磷過少，沒有將氧氣反應(yīng)完；漏氣；沒有完全冷卻就打開了止水夾并計(jì)數(shù)，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)較大，水進(jìn)入的少，都會(huì)進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5；

③該操作的的優(yōu)點(diǎn)是：避免了燃燒匙伸入集氣瓶中時(shí)導(dǎo)致的氣體膨脹逸出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，同時(shí)避免了五氧化二磷向空氣中擴(kuò)散，更環(huán)保，操作更簡(jiǎn)單

（二）①通過收集相等體積的氣體需要的時(shí)間長(zhǎng)短可以判斷反應(yīng)速率的快慢，故上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是時(shí)間；

②若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的時(shí)間小，說明收集相等體積的氣體時(shí)②需要時(shí)間短，進(jìn)一步說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解；

③催化劑反應(yīng)前后質(zhì)量不變，氧化銅質(zhì)量不變可能是催化劑；催化劑反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變，將第二次精確稱量得到的0.5g黑色粉未和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(yàn)證反應(yīng)前后氧化銅化學(xué)性質(zhì)不變。

（評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)）實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)2對(duì)比的目的是驗(yàn)證氧化銅和二氧化錳的催化效果，實(shí)驗(yàn)2中，氯酸鉀在氧化銅的催化作用下受熱分解生成氧化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO32KCl+3O2↑

（三）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(lán)紫色火焰；實(shí)驗(yàn)中硫磺燃燒的化學(xué)方程式為S+O2SO2；該實(shí)驗(yàn)裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是在消除有害氣體對(duì)環(huán)境污染的前提下有利于進(jìn)行硫粉在空氣和氧氣中燃燒的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；氫氧化鈉可以和二氧化硫反應(yīng)，故燒杯中的氫氧化鈉溶液的作用是吸收二氧化硫。