Question

【题目】某化学兴趣小组对如下两个实验进行探究： 第一小组：对久未盖瓶塞的过氧化氢溶液中的过氧化氢是否完全分解，进行如下探究。

（猜想与假设）猜想⑴：该溶液中过氧化氢未完全分解。 猜想⑵：该溶液中过氧化氢已完全分解。

（方案讨论）为了验证猜想，甲、乙、丙三同学分别提出如下方案 甲：取适量试剂于试管中，伸入带火星的木条，若带火星的木条复燃，则猜想⑴成立，若带火星的木条不复燃，猜想⑵成立。同学们认为此方案不行，原因是_______________。

乙：取少量二氧化锰于试管中，加入与甲等量的试剂，若有气泡产生，则猜想⑴成立.若无气泡产生，则猜想⑵成立，理由是____________（写反应的符号表达式）。

丙：取与甲等量的试剂于另一支试管中，加热，再伸入带火星木条，观察到的现象____________，则猜想⑴成立。

（反思与交流）

敞口放置的试剂容易变质，所以要____________保存。

二氧化锰在过氧化氢的分解过程中起催化作用。从本组实验中可得 知，能改变化学反应速率的方法还可以是____________。

第二小组：对人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同，进行如下探究。

（提出问题）人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？

（查阅资料）①通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。

②NaOH 能吸收二氧化碳生成碳酸钠和水。

（进行实验）

实验一：

①检查装置的气密性。装入试剂，在医用输液袋中装入 V mL 气体，连接装置；

② 缓慢挤压医用输液袋，将袋中气体全部排出，读出量筒中液体体积 V1mL；

③关闭 K1、K2，再向烧杯中加入热水，促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开 K2，读出量筒中液体体积为 V2 mL。

实验二： 将氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪 器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。

（解释与结论）

（1）实验一步骤②中，横线处应补充的实验操作是____________。

（2）实验一步骤③中的 V2 mL 是除去了已反应的____________之外的气体总体积。

（3）实验一中，二氧化碳的体积分数是____________（用关系式表示）。

（4）实验二中，采集的数据如下图所示，纵坐标均为某气体的体积分数（%），横坐标 均为时间（S）。根据下图思考：

表示 O2 体积分数变化的曲线是____________（选填“X”、“Y”、“Z”）。

根据图 2 在实验中 200s 时没有采集数据的其余气体的总体积分数为____________。

Answer 1

【答案】常温下过氧化氢在没有催化剂的条件下分解缓慢，产生的氧气少，不能使带火星的木条复燃 H2O2H2O+O2 有气泡冒出、带火星的木条复燃 密封 加热 关闭弹簧夹K1、K2 O2、CO2 ×100％ Z 76.66％

【解析】

[方案讨论] 甲：常温下过氧化氢在没有催化剂的条件下分解缓慢，产生的氧气少，不能使带火星的木条复燃，故不能说明不剩余过氧化氢

乙：过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气，反应的符合表达式为：H2O2H2O+O2；

丙：猜想（1）成立，说明有氧气生成，故可以看到有气泡冒出、带火星的木条复燃；

[反思与交流] 试剂敞口放置会变质，要密封保存；

该反应中，加入二氧化锰后加快了反应的速率，而二氧化锰的质量和化学性质都没有改变，故二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用；由实验可知，加热也可能改变反应的速率；

[解释与结论]

（1）实验一：②打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V1mL。故（1）实验一步骤②中，横线处应补充的实验操作是：打开弹簧夹K1、K2；

（2）关闭弹簧夹K1、K2，再向烧杯中加入热水，以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开K2。读出量筒中液体体积为V2mL，其数值等于已反应的O2、CO2之外的气体总体积。

（3）NaOH 能吸收二氧化碳。二氧化碳的体积为（V-V1）。故实验一中，二氧化碳的体积分数是×100％；

（4）人体呼出气体的主要成分是氧气、二氧化碳、水蒸气，且氧气减少，二氧化碳和水蒸气含量增加，二氧化碳含量大于水蒸气，故实验二中Z表示二氧化碳体积分数变化；

气体的总体积分数为100％，其中X占3.67％，Y占2.5％，Z占17.17％。故根据图 2 在实验中 200s 时没有采集数据的其余气体的总体积分数为：100％-3.67％-2.5％-17.17％=76.66％。