Question

在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們進(jìn)行了有趣的化學(xué)實驗探究：
一、測定空氣中氧氣含量
圖1所示的是小亮同學(xué)用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．過程是：
第1步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．
第2步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第3步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的

1

5

．請回答下列問題：

①第2步紅磷燃燒時的現(xiàn)象

 

，化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式

 

．
②實驗完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是

 

．
A、集氣瓶底部的水占了一部分體積
B、紅磷過少
C、紅磷沒有燃燒完就急著打開了止水夾
③小博同學(xué)對實驗進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示），小博在正式開始實驗前，夾緊彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處．該操作的主要目的是

 

，你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點是

 

．
二、小余閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳（MnO₂）還可用氧化銅（CuO）等物質(zhì)作催化劑，于是他對氧化銅產(chǎn)生了探究興趣．
【提出問題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？
【設(shè)計實驗】小余以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略） 

實驗序號	氯酸鉀質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO  0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

①上述實驗應(yīng)測 量的“待測數(shù)據(jù)”是

 

．
②若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更

 

（填“大”或“小”），說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解．
③將實驗②反應(yīng)剩余的固體取出后經(jīng)洗滌、干燥，再次精確稱量得到0.5g黑色粉末，這樣做的目的是

 

，小余同學(xué)認(rèn)為氧化銅肯定是氯酸鉀分解的催化劑，但小淳同學(xué)對此提出了異議，小淳同學(xué)設(shè)計了如下實驗：將第二次精確稱量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸鉀混合放入試管中，加熱，伸入帶火星木條，發(fā)現(xiàn)木條很快復(fù)燃．小淳同學(xué)這樣做目的是

 

，
【預(yù)期結(jié)論】氧化銅也能作氯酸鉀的催化劑．
【評價設(shè)計】你認(rèn)為小余設(shè)計實驗③和實驗②對比的目的是

 

； 寫出實驗②反應(yīng)的表達(dá)式

 

．
三、有趣的改進(jìn)實驗
①小晴同學(xué)學(xué)了分子性質(zhì)這節(jié)內(nèi)容后，改進(jìn)了書本上 探究分子運動的實驗．小晴同學(xué)找來廢棄的醫(yī)療用品--微型Y 形管，設(shè)計如圖1所示實驗，

她進(jìn)行該實驗是為了探究

 

，實驗過程中能看到的現(xiàn)象是

 

，小晴同學(xué)設(shè)計的實驗優(yōu)點

 

．
 ②利用如圖裝置進(jìn)行“硫燃燒”的實驗：用氣卿（能不斷鼓入空氣的裝置）不斷地向彎型具支試管中鼓入空氣，同時用酒精燈給硫粉加熱至燃燒，移去酒精燈，可觀察到微弱的淡藍(lán)色火焰；然后停止鼓入空氣，再用酒精燈給高錳酸鉀加熱，使硫在純氧中繼續(xù)燃燒，觀察到

 

火焰．

寫出實驗中硫磺燃燒的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式：

 

．該實驗裝置的主要優(yōu)點是在消除有害氣體對環(huán)境污染的前提下有利于

 

．你推斷燒杯中的氫氧化鈉溶液的作用是

 

．

Answer 1

分析：本題是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是紅磷，要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．還要注意紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙．小博操作的主要目的是檢驗裝置氣密性；改進(jìn)后的優(yōu)點是：沒有白煙進(jìn)入空氣，環(huán)�；虿粫�有空氣溢出，測量精確或直接讀數(shù)，測量精確．由實驗數(shù)據(jù)可知：上述實驗應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是：時間或收集一定體積氧氣所需時間；若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更小，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解；將實驗②反應(yīng)剩余的固體取出后經(jīng)洗滌、干燥，再次精確稱量得到0.5g黑色粉末，這樣做的目的是驗證氧化銅質(zhì)量不變；小淳同學(xué)這樣做目的是：驗證氧化銅化學(xué)性質(zhì)不變；小余設(shè)計實驗③和實驗②對比的目的是：比較氧化銅和二氧化錳的催化效果；氯酸鉀在氧化銅做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣．小晴同學(xué)的實驗是為了探究分子不斷運動；實驗過程中能看到的現(xiàn)象是左側(cè)酚酞變紅，小晴同學(xué)設(shè)計的實驗優(yōu)點是沒有刺激性氣味進(jìn)入空氣，環(huán)保；硫在純氧中燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體；硫和氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫，該實驗裝置的主要優(yōu)點是在消除有害氣體對環(huán)境污染的前提下有利于對照硫在空氣和氧氣中燃燒或一套裝置完成2個相關(guān)實驗；氫氧化鈉溶液溶液吸收二氧化硫，防止污染．

解答：解：一、紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)；小博操作的主要目的是檢驗裝置氣密性；改進(jìn)后的優(yōu)點是：沒有白煙進(jìn)入空氣，環(huán)�；虿粫�有空氣溢出，測量精確或直接讀數(shù)，測量精確；故答案為：①發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；P+O₂

點燃

P₂O₅；②BC；③檢驗裝置氣密性；沒有白煙進(jìn)入空氣，環(huán)保（不會有空氣溢出，測量精確或直接讀數(shù)，測量精確）
二、由實驗數(shù)據(jù)可知：上述實驗應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是：時間或收集一定體積氧氣所需時間；若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更小，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解；將實驗②反應(yīng)剩余的固體取出后經(jīng)洗滌、干燥，再次精確稱量得到0.5g黑色粉末，這樣做的目的是驗證氧化銅質(zhì)量不變；小淳同學(xué)這樣做目的是：驗證氧化銅化學(xué)性質(zhì)不變；小余設(shè)計實驗③和實驗②對比的目的是：比較氧化銅和二氧化錳的催化效果；氯酸鉀在氧化銅做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣；故答案為：①時間（收集一定體積氧氣所需時間）；②�。虎垓炞C氧化銅質(zhì)量不變或驗證氧化銅化學(xué)性質(zhì)不變；比較氧化銅和二氧化錳的催化效果；KClO₃

CuO

加熱

KCl+O₂
 三、小晴同學(xué)的實驗是為了探究分子不斷運動；實驗過程中能看到的現(xiàn)象是左側(cè)酚酞變紅，小晴同學(xué)設(shè)計的實驗優(yōu)點是沒有刺激性氣味進(jìn)入空氣，環(huán)保；硫在純氧中燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體；硫和氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫，該實驗裝置的主要優(yōu)點是在消除有害氣體對環(huán)境污染的前提下有利于對照硫在空氣和氧氣中燃燒或一套裝置完成2個相關(guān)實驗；氫氧化鈉溶液溶液吸收二氧化硫，防止污染；故答案為：①分子不斷運動；左側(cè)酚酞變紅；沒有刺激性氣味進(jìn)入空氣，環(huán)保（藥品用量少）；②藍(lán)紫色；S+O₂

點燃

SO₂；對照硫在空氣和氧氣中燃燒（一套裝置完成2個相關(guān)實驗）；吸收二氧化硫，

點評：本考點考查了測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)、分子的性質(zhì)和符號表達(dá)式的書寫等，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗中要注意以下幾點：①裝置的嚴(yán)密性②所用藥品的量③生成物的狀態(tài)④讀數(shù)時要冷卻到原溫度等．要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考，從而得出正確的結(jié)論．本考點經(jīng)常出現(xiàn)在選擇題、填空題和實驗題中．