Question

【題目】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

如圖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步化學符號表達式_______________。

②實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，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數(shù) D.漏氣

③小博同學對實驗進行反思后，提出了改進方法(如圖所示)，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	氯酸鉀質量	其他物質質量	待測數(shù)據(jù)
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO 0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

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)”________(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

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】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導致的氣體受熱膨脹部分逸出，使實驗結果不準確，同時操作更簡單 產(chǎn)生相同體積的氧氣所消耗的時間 小 驗證氧化銅在反應前后的質量是否改變 驗證氧化銅在反應前后的化學性質是否改變 比較氧化銅和二氧化錳的催化效果 2KClO32KCl+3O2↑ 藍紫色 S+O2SO2 對比硫在空氣和氧氣中燃燒的情況 吸收反應生成的二氧化硫

【解析】

（一）①第2步紅磷燃燒時反應的化學符號表達式4P+5O2—2P2O5；

②紅磷過少，沒有將氧氣反應完；漏氣；沒有完全冷卻就打開了止水夾并計數(shù)，瓶內(nèi)壓強較大，水進入的少，都會進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5；

③該操作的的優(yōu)點是：避免了燃燒匙伸入集氣瓶中時導致的氣體膨脹逸出，實驗結果更準確，同時避免了五氧化二磷向空氣中擴散，更環(huán)保，操作更簡單

（二）①通過收集相等體積的氣體需要的時間長短可以判斷反應速率的快慢，故上述實驗應測量的“待測數(shù)據(jù)”是時間；

②若實驗②比實驗①的時間小，說明收集相等體積的氣體時②需要時間短，進一步說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解；

③催化劑反應前后質量不變，氧化銅質量不變可能是催化劑；催化劑反應前后化學性質不變，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)木條很快復燃，這樣做目的是驗證反應前后氧化銅化學性質不變。

（評價設計）實驗3和實驗2對比的目的是驗證氧化銅和二氧化錳的催化效果，實驗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，反應的化學方程式為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，觀察到明亮的藍紫色火焰；實驗中硫磺燃燒的化學方程式為S+O2SO2；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進行硫粉在空氣和氧氣中燃燒的對比實驗；氫氧化鈉可以和二氧化硫反應，故燒杯中的氫氧化鈉溶液的作用是吸收二氧化硫。