Question

【题目】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”____________ （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________．

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】剧烈燃烧，产生白烟，放热4P + 5O22P2O5BC检查装置气密性能够防止燃烧匙伸入集气瓶中导致的气体受热膨胀部分逸出，使实验结果不准确，同时操作更简单时间小验证氧化铜在反应前后的质量是否改变验证氧化铜在反应前后的化学性质是否改变验证氧化铜和二氧化锰的催化效果2H2O2 2H2O+ O2↑分子是不断运动的酚酞试液变红色节约药品，更环保明亮的蓝紫色S + O2SO2对比硫在空气和氧气中燃烧的情况吸收反应生成的二氧化硫

【解析】

一、根据红磷在空气燃烧的现象和原理进行解答；

二、根据催化剂的定义进行分析。催化剂能够改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不变；

三、根据微粒的性质和硫在氧气中燃烧的现象，二氧化硫的性质进行分析解答。

一、①第2步红磷燃烧时的现象是剧烈燃烧，产生白烟，放热，红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P + 5O22P2O5；

②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5 ，导致这一结果的原因可能是红磷过少，没有把装置中的氧气耗尽，红磷没有燃烧完就急着打开了止水夹，没有把装置中的氧气耗尽，同时温度过高导致集气瓶中气压过大，导致进入集气瓶中的水偏少。故选BC；

③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检查装置气密性；改进后的优点是：能够防止燃烧匙伸入集气瓶中导致的气体受热膨胀部分逸出，使实验结果不准确，同时操作更简单；

二、①该实验通过判断收集相同体积的气体需要的时间，可以判断反应速率的快慢，该实验应测量的“待测数据”是时间；

②若氧化铜能加快氯酸钾的分解，则实验②比实验①的“待测数据”小；

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，这样做的目的是验证氧化铜在反应前后的质量是否改变；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，这样做目的是验证氧化铜在反应前后的化学性质是否改变；

评价设计：

实验③和实验②是其他条件相同时，催化剂的种类不同，比较反应的速度，设计对比的目的是验证氧化铜和二氧化锰的催化效果；

实验②中，过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2 2H2O+ O2↑；

三、①她进行该实验是为了探究分子是不断运动的；实验过程中能看到的现象是酚酞试液变红色，说明氨分子是不断运动的，当运动到酚酞试液中时，和其中的水反应生成氨水，氨水显碱性，使酚酞试液变红色；小晴同学设计的实验在体积较小，密闭的容器中进行，其优点是节约药品，更环保；

②再用酒精灯给高锰酸钾加热，使硫在纯氧中继续燃烧，观察到明亮的蓝紫色火焰；实验中硫磺燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为S + O2SO2；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对比硫在空气和氧气中燃烧的情况；二氧化硫有毒，可推测烧杯中的氢氧化钠溶液的作用是吸收反应生成的二氧化硫。