Question

人类的生存离不开氧气．某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验：
探究一：以下是该小组探究影响H₂O₂溶液反应速率部分因素的相关实验数据．

实验序号	H2O2溶液 浓度%	H2O2溶液 体积/mL	温度/℃	MnO2的 用量/g	收集氧气的 体积/mL	反应所需 的时间/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

（1）写出实验室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气的文字或符号表达式：________．
（2）通过实验①和②对比可知，化学反应速率与________有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：________．
（3）通过上述实验________（填“能”或“不能”）说明使用MnO₂可以加快H₂O₂溶液反应速率．
探究二：某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．
已知：在空气中，温度超过40℃，白磷（化学符号为P）就可以自燃，即和氧气反应生成五氧化二磷．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
（1）请写出白磷与氧气反应的文字或符号表达式________．
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是________；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL．
（3）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？________（填写序号）
a．加快集气瓶冷却
b．液封导气管末端以防气体逸出
c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

Answer 1

解：探究一：（1）过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，故答案为：2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑；
（2）由表格数据可知：反应物浓度越大，反应越快；温度越高反应速率越大；故答案为：反应物浓度；温度越高反应速率越大；
（3）通过上述实验，二氧化锰能加快H₂O₂溶液反应速率，故答案为：能；
探究二：（1）磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，故答案为：4P+5O₂2P₂O₅；
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是白磷燃烧放出大量的热，所以液面会下降，由于白磷消耗了氧气，所以最后液面会上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为70mL；故答案为：先下降后上升；70；
（3）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用：加快集气瓶冷却；液封导气管末端以防气体逸出；缓冲集气瓶内气压的骤然升高；故答案为：abc．
分析：本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．还探究了影响H₂O₂溶液反应速率的因素，可以结合题目给出的信息得出正确的结论．
点评：本考点考查了空气中氧气的含量的探究和影响H₂O₂溶液反应速率的因素的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．本考点综合性比较强，主要出现在实验题中．