Question

在老师的指导下，同学们进行了有趣的化学实验探究：

一、测定空气中氧气含量

图1所示的是小亮同学用红磷在空气中燃烧的测定方法．过程是：

第1步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记．

第2步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。

第3步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5．请回答下列问题：

①第2步红磷燃烧时的现象                        ，

化学反应表达式：                                       。

②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，

你认为导致这一结果的原因可能是               。

A、集气瓶底部的水占了一部分体积

B、红磷过少

C、红磷没有燃烧完就急着打开了止水夹

③小博同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），小博在正式开始实验前，夹紧弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处．该操作的主要目的是                       ，你认为改进后的优点是                         。

二、小余阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰（MnO₂）还可用氧化铜（CuO）等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣。

【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？

【设计实验】小余以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验

的因素均忽略）

实验序号	氯酸钾质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO  0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

 

①上述实验应测量的“待测数据”是               。

②若实验②比实验①的“待测数据”更     (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解。

③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥，再次精确称量得到0.5g黑色粉末，这样做的目的是                                      ，小余同学认为氧化铜肯定是氯酸钾分解的催化剂，但小淳同学对此提出了异议，小淳同学设计了如下实验：

将第二次精确称量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中，加热，伸入带火星木条，发现木条很快复燃。

小淳同学这样做目的是                                ，

【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂。

【评价设计】你认为小余设计实验③和实验②对比的目的是            ；写出实验②反应的表达式                            。

三、有趣的改进实验

①小晴同学学了分子性质这节内容后，改进了书本上探究分子运动的实验。小晴同学找来废弃的医疗用品-----微型Y 形管，设计如图1所示实验，她进行该实验是为了探究                      ，实验过程中能看到的现象是              ，小晴同学设计的实验优点是               。

②利用如图装置进行“硫燃烧”的实验：用气卿（能不断鼓入空气的装置）不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，移去酒精灯，可观察到微弱的淡蓝色火焰；然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，使硫在纯氧中继续燃烧，观察到　          　火焰。

      写出实验中硫磺燃烧的化学反应表达式：                              ，该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于　       　．你推断烧杯中的氢氧化钠溶液的  作用是                               。

 

 

Answer 1

【答案】

一、①产生大量白烟，   ②BC ③检验装置气密性  没有白烟进入空气，环保（不会有空气溢出，测量精确/直接读数，测量精确）  二、①时间（收集一定体积氧气所需时间）②小， ③验证氧化铜质量不变，验证氧化铜化学性质不变，比较氧化铜和二氧化锰的催化效果；  三、①分子不断运动；左侧酚酞变红；没有刺激性气味进入空气，环保（药品用量少）；②蓝紫色；；对照硫在空气和氧气中燃烧（一套装置完成2个相关实验）；吸收二氧化硫，

【解析】

试题分析：红磷在空气中燃烧会发出黄光，放出热量，并生成大量白烟；在书写红磷在空气中燃烧的反应的表达式时，一定要找准找全反应物和生成物，并注明反应条件；集气瓶中的红磷过少，瓶内的氧气不能被完全消耗，会导致进入瓶内水的体积不足1/5，另外红磷没有燃烧完就急着打开止水夹，也会使瓶内空气中的氧气消耗不完，致使进入瓶内水的体积不足1/5；小博改进的实验最大的好处是在密封装置内进行实验，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，污染环境，在实验前，小博夹紧弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处是为了检查装置的气密性；要证明氧化铜对氯酸分解是否有催化作用及其催化效果，通过对比实验需要测出收集一定体积的氧气所需时间；如果加入氧化铜后氯酸钾分解产生相同体积的氧气所需要的时间少，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解；要证明氧化铜是不是氯酸钾分解反应的催化剂，除了要证明其是否能改变氯酸钾的反应速度外，还要证明反应后它的质量和化学性质是否发生了改变；为了比较氧化铜和二氧化锰的催化效果，小博同学设计了实验②和实验③进行对照；小晴同学为了验证分子是不断运动的性质，设计了第①题的图示装置，在该实验中可以观察到左侧酚酞变红色，这样设计防止了氨气逸散到空气中，保护了环境；硫磺在纯氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体；在书写硫在氧气中燃烧的表达式时，一定要把反应物（硫和氧气）写到左边，把生成物二氧化硫写到右边，并注明反应条件点燃；实验②装置的改进优点是防止了二氧化硫向空气中逸散；为了吸收掉装置内的二氧化硫，所以把装置的尾气通入到了氢氧化钠溶液中。   

考点：催化剂的探究，空气中氧气含量的测定，分子的性质实验，氧气的制取及性质实验。