Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對有關(guān)氧氣方面進(jìn)行探究

探究一：對空氣中氧氣含量的測定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

（1）如圖甲所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的文字或符號表達(dá)式為 ，實(shí)驗(yàn)中可觀察到紅磷燃燒的現(xiàn)象是 。

（2）該組同學(xué)做了6次實(shí)驗(yàn)，整理數(shù)據(jù)如下：

	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（注：集氣瓶容積為100mL）通過6次實(shí)驗(yàn)，該組同學(xué)探究出氧氣約占空氣體積的 ，

（3）小林同學(xué)利用甲圖裝置測定空氣中氧氣的含量，下列操作會使測定結(jié)果偏小的是

A、實(shí)驗(yàn)裝置可能漏氣

B、實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷過量

C、實(shí)驗(yàn)前沒有將彈簧夾夾緊

D、紅磷燃燒結(jié)束后，沒等裝置冷卻就打開彈簧夾

（4）小組內(nèi)同學(xué)查閱資料后知道白磷40℃即燃燒，燃燒產(chǎn)物與紅磷相同，于是采用改進(jìn)后的乙裝置進(jìn)行重新探究．主要操作是：在實(shí)際容積為100mL的集氣瓶里先裝進(jìn)30mL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白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(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．

②你認(rèn)為集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的水有哪些作用？ （填序號）

a．加快集氣瓶冷卻 b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出 c．緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高

探究二：對有關(guān)制取氧氣時催化劑進(jìn)行探究：

實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣．小靜發(fā)現(xiàn)，氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產(chǎn)生氧氣，于是進(jìn)行如下探究：

【提出猜想】除MnO2、CuO外，F(xiàn)e2O3也可以作KClO3分解的催化劑．

【完成實(shí)驗(yàn)】按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測定分解溫度（分解溫度越低，說明催化效果越好）．

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)藥品	分解溫度（℃）
①	KClO3	580
②	KClO3、MnO2（質(zhì)量比1：1）	350
③	KClO3、CuO （質(zhì)量比l：1）	370
④	KClO3、Fe2O3（質(zhì)量比1：1）	390

【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】

（5）由實(shí)驗(yàn) 與實(shí)驗(yàn)④對比，證明猜想可能合理。寫出加熱氯酸鉀和二氧化錳混合反應(yīng)文字或符號表達(dá)式__________________。

（6）實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是 ．

【反思】

（7）若要證明Fe2O3是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和 不變；

（8）同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證 。

Answer 1

【答案】（1）紅磷+氧氣五氧化二磷或4P+5O22P2O5；產(chǎn)生大量的白煙；

（2）或20%；（3）AD；（4）①先下降后上升；44；②abc

（5）① 氯酸鉀氯化鉀+氧氣（6）MnO2（7）化學(xué)性質(zhì)

（8）將氯酸鉀與不同顆粒大小的同種催化劑等比充分混合，加熱測定分解溫度．

【解析】

試題分析：（1）如圖甲所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的文字或符號表達(dá)式為紅磷+氧氣五氧化二磷或4P+5O22P2O5；實(shí)驗(yàn)中可觀察到紅磷燃燒的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量的白煙；（2）通過6次實(shí)驗(yàn)，該組同學(xué)探究出氧氣約占空氣體積的1/5或20%，（3）小林同學(xué)利用甲圖裝置測定空氣中氧氣的含量，下列操作會使測定結(jié)果偏小的是A、實(shí)驗(yàn)裝置可能漏氣可能造成測定結(jié)果偏��；B、實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷過量測定結(jié)果正常；C、實(shí)驗(yàn)前沒有將彈簧夾夾緊，會造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大；D、紅磷燃燒結(jié)束后，沒等裝置冷卻就打開彈簧夾，會造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏��；故答案選擇AD；（4）①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是先下降后上升，因?yàn)槿紵�放熱氣壓增大集氣瓶中的水先減小，冷卻到室溫由于消耗氣體瓶中氣壓小于大氣壓故燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中；若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為30 mL +70 mL ×1/5=44 mL，②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的水有a．加快集氣瓶冷卻 b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出 c．緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高；探究二：對有關(guān)制取氧氣時催化劑進(jìn)行探究（5）由實(shí)驗(yàn)①與實(shí)驗(yàn)④對比，證明猜想可能合理。加熱氯酸鉀和二氧化錳混合反應(yīng)文字或符號表達(dá)式氯酸鉀氯化鉀+氧氣，（6）實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是二氧化錳，因?yàn)榉纸鉁囟茸畹停唬?）若要證明Fe2O3是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；（8）同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果可設(shè)計(jì)成將氯酸鉀與不同顆粒大小的同種催化劑等比充分混合，加熱測定分解溫度進(jìn)行試驗(yàn)。