Question

【題目】人類的生存離不開氧氣，某�；瘜W興趣小組的同學在老師的指導下做了有關氧氣的系列探究實驗。

（探究一）某同學稱取一定質量的高錳酸鉀（KMnO4）放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取氧氣（O2），實驗結束時，該同學發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣（O2）大于理論產量，針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：

（提出猜想）猜想Ⅰ：反應生成的二氧化錳（MnO2）分解放出氧氣（O2）

猜想Ⅱ：反應生成的錳酸鉀（K2MnO4）分解放出氧氣（O2）

（實驗驗證）同學們分為兩組，分別進行以下實驗：

（1）第一組同學取一定質量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO2的質量不變。則猜想_____錯誤。

（2）第二組同學取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論。 該組同學選擇的實驗方法是_____。

（探究二）以下是某小組探究影響過氧化氫（H2O2）溶液反應速率部分因素的相關實驗數(shù)據(jù)。

實驗序號	H2O2溶液 濃度%	H2O2溶液體積/mL	溫度/℃	MnO2的用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應所需 的時間/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）通過實驗①和②對比可知，化學反應速率與_____有關；

從實驗③和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系是：_____。

（2）如果要證明MnO2是該反應的催化劑，還要補做2個實驗：

①_____；②_____。（不要寫出具體步驟）

（探究三）某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究。

已知：在空氣中，溫度超過40℃，白磷（化學符號為P）就可以自燃，即和氧氣反應生成五氧化二磷。

如圖是“空氣中氧氣體積分數(shù)測定”實驗的改進裝置。主要操作：在實際容積為250mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃。

（1）請寫出白磷與氧氣反應的文字或符號表達式為_____，該反應的類型是_____（填“化合反應”或“分解反應”）。

（2）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是_____；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為_____mL。

（3）集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用？_____（填寫序號，可以多選）

a加快集氣瓶冷卻

b液封導氣管末端，防止氣體受熱逸出

c緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高

Answer 1

【答案】Ⅰ 用一根帶火星的木條伸進容器內，木條復燃 反應物的濃度 溫度越高化學反應速率越快 證明二氧化錳在反應前后質量不變； 證明二氧化錳在反應前后化學性質不變 磷+氧氣五氧化二磷或4P+5O22P2O5 化合反應 先下降后上升 70 abc

【解析】

[探究一]（1）氧氣為氣體，而對二氧化錳加熱，質量沒有減少，所以可以判斷二氧化錳不能分解產生氧氣，故猜想Ⅰ錯誤；故填：Ⅰ；

（2）錳酸鉀在250℃條件下加熱，把帶火星的木條伸入試管，帶火星的木條復燃，說明產生了一些氧氣，故說明反應生成的錳酸鉀分解放出氧氣，故填：用一根帶火星的木條伸進容器內，木條復燃；

[探究二]（1）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應時各種量均相同，可知這一過程是考查反應物的濃度與反應速度的關系；③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學反應速度的探究；故填：反應物的濃度；溫度越高化學反應速率越快；

（2）如果要證明MnO2是該反應的催化劑，還要補做2個實驗：證明二氧化錳的質量不變；證明二氧化錳的化學性質不變，故填：證明二氧化錳在反應前后質量不變；證明二氧化錳在反應前后化學性質不變；

[探究三]（1）白磷與氧氣點燃反應生成五氧化二磷，該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應，故填：磷+氧氣五氧化二磷或4P+5O22P2O5；化合反應。

（2）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，開始釋放的熱量使瓶內的壓強增大，水面下降，而后來由于氧氣被消耗，瓶內的壓強減小，則瓶內水面的上升；氧氣約占空氣體積的五分之一，在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，則瓶內的空氣是100mL，故氧氣占20mL，故進入的水的體積為20mL，最終集氣瓶中水的體積約為20mL+50mL＝70mL．故填：先下降后上升；70。

（3）集氣瓶里預先裝進的50mL水，可以加快集氣瓶冷卻、液封導氣管末端，防止氣體受熱逸出、緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高。 故填：abc。