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

圖1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(guò)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(kāi)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(wèn)題：

①第2步紅磷燃燒時(shí)的現(xiàn)象____________________ ，化學(xué)反應(yīng)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，你認(rèn)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(guò)少

C、紅磷沒(méi)有燃燒完就急著打開(kāi)了止水夾

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2所示），小博在正式開(kāi)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(kāi)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(wèn)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

①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(shuō)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(chēng)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(chēng)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(xiě)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)

①小晴同學(xué)學(xué)了分子性質(zhì)這節(jié)內(nèi)容后，改進(jìn)了書(shū)本上 探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)．小晴同學(xué)找來(lái)廢棄的醫(yī)療用品--微型Y 形管，設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)，

她進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)是為了探究____________ ，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能看到的現(xiàn)象是____________ ，小晴同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)________．

②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(xiě)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)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】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(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，同時(shí)操作更簡(jiǎn)單時(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)是否改變驗(yàn)證氧化銅和二氧化錳的催化效果2H2O2 2H2O+ O2↑分子是不斷運(yùn)動(dòng)的酚酞試液變紅色節(jié)約藥品，更環(huán)保明亮的藍(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、根據(jù)紅磷在空氣燃燒的現(xiàn)象和原理進(jìn)行解答；

二、根據(jù)催化劑的定義進(jìn)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(jìn)行分析解答。

一、①第2步紅磷燃燒時(shí)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(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 ，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是紅磷過(guò)少，沒(méi)有把裝置中的氧氣耗盡，紅磷沒(méi)有燃燒完就急著打開(kāi)了止水夾，沒(méi)有把裝置中的氧氣耗盡，同時(shí)溫度過(guò)高導(dǎo)致集氣瓶中氣壓過(guò)大，導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中的水偏少。故選BC；

③在正式開(kāi)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(kāi)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(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，同時(shí)操作更簡(jiǎn)單；

二、①該實(shí)驗(yàn)通過(guò)判斷收集相同體積的氣體需要的時(shí)間，可以判斷反應(yīng)速率的快慢，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是時(shí)間；

②若氧化銅能加快氯酸鉀的分解，則實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測(cè)數(shù)據(jù)”��；

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(chēng)量得到0.5g黑色粉末，這樣做的目的是驗(yàn)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(chēng)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(yàn)證氧化銅在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變；

評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)：

實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②是其他條件相同時(shí)，催化劑的種類(lèi)不同，比較反應(yīng)的速度，設(shè)計(jì)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，過(guò)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(jìn)行該實(shí)驗(yàn)是為了探究分子是不斷運(yùn)動(dòng)的；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能看到的現(xiàn)象是酚酞試液變紅色，說(shuō)明氨分子是不斷運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到酚酞試液中時(shí)，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(jì)的實(shí)驗(yàn)在體積較小，密閉的容器中進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)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(lán)紫色火焰；實(shí)驗(yàn)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(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對(duì)比硫在空氣和氧氣中燃燒的情況；二氧化硫有毒，可推測(cè)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。