Question

【題目】人類的生存離不開氧氣，某校化學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，該同學發現收集到的氧氣（O2）大于理論產量，針對這一現象，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 。
（3）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據。

實驗序號	H2O2溶液濃度/%	H2O2溶液濃度體積/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	1076

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： 。
如果要證明MnO2是該反應的催化劑，還要補做2個實驗
(不要寫出具體步驟)：
； 。
（4）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測定”實驗的改進裝置。主要操作：在實際容積為150mL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表達式 ， 該反應 （填“是”或“不是”）氧化反應。
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】
（1）Ⅰ
（2）用一根帶火星的木條伸入容器中,木條復燃
（3）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
（4）白磷+氧氣 五氧化二磷,是,先下降后上升,70,ABC
【解析】【探究一】【實驗驗證】（1）根據冷卻后測得MnO2的質量不變判斷；故猜想1錯誤；
（2）氧氣的檢驗方法（用帶火星的木條檢驗，看木條是否復燃，若復燃，則該氣體是氧氣）分析解答；

【探究二】（1）根據對比反應物的濃度，反應溫度及反應時間分析解答；根據催化劑的概念“兩不變一變”即化學性質和質量不變；

【探究三】①白磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷；根據氧化反應的定義：物質和氧發生的反應叫氧化反應斷；
②根據燃燒時瓶內氣壓的變化分析解答；根據氧氣約占空氣體積的五分之一，空氣總共100ml，其中氧氣占五分之一即為20ml，因此水的體積總共為50ml+20ml=70ml；
③根據集氣瓶中水可以使瓶內形成密閉體系分析。瓶內氣壓先增大在減小；

從實驗③和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系是：溫度越高化學反應速率越快。

催化劑能改變化學反應的速度，但本身的質量和化學性質不變，故如果要證明MnO2是該反應的催化劑，還要補做2個實驗：
①證明二氧化錳在反應前后質量不變，②證明二氧化錳在反應前后化學性質不變；

所以答案是：Ⅰ；用一根帶火星的木條伸入容器中，帶火星的木條復燃；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；①白磷+氧氣 五氧化二磷，屬于氧化反應；先下降后上升；70；abc。