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    10．化学兴趣小组同学对实验室制备氧气的若干问题进行如下实验探究．
    （一）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，A小组设计了以下对比实验：
    a．将12.25g KClO3与5.0g MnO2均匀混合加热
    b．将12.25g KClO3与5.0g CuO均匀混合加热
    （1）在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢．通常采用的方法有：
    ①测相同时间内产生O2的体积；   ②测收集相同体积O2所需的时间．
    （2）试计算：12.25g KClO3中所含氧元素质量与多少克过氧化氢中所含氧元素的质量相等？（请写出计算过程）．
    （二）为探究影响双氧水分解速度的某种因素，B小组记录了如下实验数据：
    双氧水的质量双氧水的浓度MnO2的质量相同时间内产生O2的体积
    I50.0g1%0.1g9mL
    II50.0g2%0.1g16mL
    III50.0g4%0.1g31mL
    【数据处理及结论】
    （3）本实验中，测量O2体积的装置是C C（选填图1中的装置编号）．

    （4）实验结论：在相同条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快．
    （5）C小组用如图2装置进行实验，通过比较相同时间天平读数差值大小（或电子天平上示数减小的速度或电子天平的读数不再发生变化时，所需要的时间）相同时间天平读数差值大小
    也能达到实验目的．
    （三）D小组在加热二氧化锰样品时，发现有气泡产生（如图3），于是他们对这个异常现象进行了探究．
    （6）对气体成分的探究：加热二氧化锰样品，用燃着的木条靠近试管口，木条熄灭．将气体通入澄清的石灰水，发现石灰水变浑浊，产生的气体是CO2．
    （7）对气体来源的探究：
    【假设1】甲同学认为：该气体来自于试管中的空气，请你设计实验证明该假设是否成立．
    实验步骤及现象结论
    按图3装置，加热空的试管，另一端的澄清石灰水没有变浑浊假设不成立（填“成立”或“不成立”）．
    【假设2】乙同学认为：二氧化锰样品中可能混有炭粉，炭粉发生反应生成了该气体．他通过查阅资料得知：氢氧化钠溶液会与该气体反应，从而可吸收该气体．于是他设计了如图4所示的装置进行实验，其中B装置的作用是检验A中的反应是否完全，则B中的试剂是澄清石灰水，实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊．他又用氮气代替空气（氮气不参与该实验中的任何反应），重复上述实验，发现D处澄清的石灰水也变浑浊．
    【结论】通过乙同学的实验证明，二氧化锰中混有炭粉，炭粉与二氧化锰或氧气和二氧化锰反应产生了这种气体．

    分析 （一）（1）根据在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢可采用测相同时间内产生O2的体积或收集相同体积O2所需的时间进行解答；
    （2）根据元素质量的计算方法分析即可；
    （二）不同的实验装置，功能不同；
    根据表中提供的数据可以判断影响双氧水分解速率的因素；
    单位时间内，电子天平的质量示数减少的越快，说明反应速率越快；
    （三）根据二氧化碳的检验方法来考虑；利用空气来做一个对比实验；根据图二的思路可知先排除空气中二氧化碳的干扰，再验证是否有二氧化碳生成．据此分析解答即可．

    解答 （一）（1）在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢可采用测相同时间内产生O2的体积或收集相同体积O2所需的时间，故填：收集相同体积O2所需的时间；
    （2）设过氧化氢的质量为x，
    12.25g×$\frac{16×3}{39+35.5+16×3}×100%$=x×$\frac{16×2}{1×2+16×2}×100%$
    x=5.1g
    答：12.25g KClO3中所含氧元素质量与5.1克过氧化氢中所含氧元素的质量相等．
    （二）（3）图1装置中的C装置中，氧气通过左边导管进入瓶中，由于氧气不易溶于水，把水压入量筒中，量筒中收集的水的体积即为反应生成氧气的体积，因此本实验中，应选用图1装置中的C来测量氧气的体积．
    故填：C；
    （4）分析该实验数据可得：在双氧水和二氧化锰的质量相同的情况下，双氧水浓度越高，相同时间内产生氧气的体积越多，即在相同条件下，双氧水浓度越高，分解得越快．
    故填：双氧水浓度越大；
    （5）乙同学用图2装置也可进行甲同学的实验，他通过比较单位时间内电子天平的质量示数减少的多少来确定双氧水分解的快慢，即单位时间内电子天平的质量示数减少的越快，氧气产生的越多，双氧水分解的越快．
    故填：相同时间天平读数差值大小（或电子天平上示数减小的速度或电子天平的读数不再发生变化时，所需要的时间）；
    （三）（6）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性，可知气体是二氧化碳；故填：CO2；
    （7）加热空的试管，另一端的澄清石灰水没有变浑浊，说明气体不是来自于空气；图4中A是除去空气中的二氧化碳，可以用氢氧化钠溶液，B是验证二氧化碳是否被除净；如果D中石灰水变浑浊，说明乙同学的假设成立，从而得到碳粉与二氧化锰反应生成了二氧化碳；
    故填：【假设1】不成立；
    【假设2】澄清石灰水；
    【结论】二氧化锰或氧气和二氧化锰．

    点评 此题是一道实验探究题，其实验的设计思路是进行对比实验，解题时只要通过实验现象的分析结合对比实验的结论就能对问题进行正确的解答．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列反应属于化合反应的是（　　）
    A．镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁
    B．高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气
    C．蜡烛+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳+水
    D．食盐+水→盐水

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    1．用红磷燃烧测定空气中氧气含量（装置如图）．
    （1）红磷燃烧的化学方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5，该反应的基本反应类型是化合反应；
    （2）实验过程中打开弹簧夹后的现象是水沿导管进入集气瓶，进水量为瓶内空气体积的1/5；
    （3）造成实验结果出现明显偏差的原因有ACD（填序号）．
    A、装置漏气 
    B、红磷较多 
    C、没有冷却就打开弹簧夹 
    D、燃着的红磷缓慢的伸入集气瓶．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    18．下列说法正确的是（　　）
    A．只要化学反应前后质量和化学性质不变，那么该物质就是催化剂
    B．二氧化碳有毒，是污染物，会引起温室效应等环境问题
    C．进入地窖、溶洞等二氧化碳浓度较高的地方必须用手电筒照明
    D．收集干燥的氧气可用向上排空气法

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    5．空气中氧气含量测定的再认识

    【实验问题】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．
    （1）写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
    （2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，烧杯中水倒吸到集气瓶，若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
    【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大．
    【实验改进】
    Ⅰ．铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，写出该反应的化学方程式2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2．根据铁在空气中生锈的原理设计如图2实验装置，再次测定空气中氧气含量．（说明：装置中饱和食盐水、活性炭起加速铁生锈的作用）．
    Ⅱ．测得实验数据如下表：
    测量项目实验前实验后
    烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
    体积/mL80.054.5126.0
    【交流表达】
    （1）根据上表计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%（计算结果精确到0.1%）．
    （2）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确更高的原因是：
    ①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确；②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    15．定量研究对于化学科学发展有重大作用，因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识．
    （1）3.0g某物质完全燃烧后生成4.4gCO2和1.8g水．则对该物质相关判断正确的是C
    A．该物质只含碳、氢元素
    B．该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
    C．该物质一定由碳、氢、氧三种元素组成
    （2）下图A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律，其中不能达到实验目的是B选填序号），理由是生成的二氧化碳气体逸出到空气中，质量未被称量到．

    （3）在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示．
    物 质MNPQ
    反应前的质量/g16241520
    反应后的质量/gxy010
    则：①参加反应的P与Q的质量比为3：2
    ②当y≤24时，该反应所属的基本反应类型是化合反应；
    ③根据化学反应中反应物、生成物的质量变化特点，x的取值范围B
    A.0≤x≤16    B.0≤x≤65      C.0≤x≤40   D.16≤x≤65．

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    科目：初中化学 来源： 题型：多选题

    2．如图是“尾气催化转换器”将汽车尾气中有毒气体转变为无毒气体的微观示意图，其中不同的园球代表不同原子．下列说法错误的是（　　）
    A．此反应有单质生成
    B．原子在化学变化中是不可分的
    C．图中生成物全部是化合物
    D．参加反应的两种分子的个数比为2：3

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    19．只有氧气才能支持燃烧吗？某学习小组对这个问题进行如下探究．
    【信息给予】：钠是一种银白色的金属，能与空气中的氧气与水蒸气反应．
    提出问题1：除氧气外，是否还有其他物质也能支持燃烧．
    【进行试验一】如图，向盛有金属钠（Na）的硬质玻璃管中通入纯净、干燥的CO2，当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入CO2，钠剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成．
    【得出结论】二氧化碳能（“能”或“不能”）支持某些物质燃烧．
    【反思评价】点燃酒精灯前，要先向玻璃管中通会二氧化碳，其目的是排尽装置内的空气，防止钠与氧气和水蒸气反应．
    【提出问题2】黑色颗粒和白色固体是什么？
    【猜想与假设】黑色颗粒可能是C（用化学式填写）．
    【进行实验二】：现象：黑色颗粒逐渐减少，澄清石灰水变浑浊．
    【得出结论】实验二证明：黑色颗粒的猜想是正确的．
    【猜想与假设】某同学对白色固体的成分做出猜想：（Ⅰ）碳酸钠   （Ⅱ）氢氧化钠．你认为猜想Ⅱ（填序号）一定是错误的，理由是反应物Na与CO2中不含氢元素．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    20．某粒子（原子或离子）的结构示意图如图所示，请回答问题：
    （1）若m=12，则该粒子所对应元素的符号为Mg；
    （2）n表示最外层电子数，其中n的最大值为8；
    （3）若m-n＜10，则该粒子是一个阴离子（选填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）；
    （3）若该粒子带两个单位负电荷，且n=8，则该粒子的符号为S2-．

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