Question

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：以下是該小組探究影響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 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

⑴ 寫出實驗室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧氣的文字或符號表達式：                              。

⑵ 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：                   。

⑶ 通過上述實驗         （填“能”或“不能”）說明使用MnO₂可以加快H₂O₂溶液反應速率．

探究二：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．主要操作是：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．

⑴請寫出白磷與氧氣反應的文字或符號表達式                       

⑵ 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．

⑶ 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）

a．加快集氣瓶冷卻  

b．液封導氣管末端以防氣體逸出  

c．緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高．

 

Answer 1

【答案】

 

【解析】探究一：（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，故答案為：H₂O₂ H₂O+O₂

（2）由表格數據可知：反應物濃度越大，反應越快；溫度越高反應速率越大；故答案為：反應物濃度    溫度越高反應速率越大  

（3）通過上述實驗，二氧化錳能加快H₂O₂溶液反應速率，故答案為：能

探究二：（1）磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，故答案為：磷+氧氣 五氧化二磷；

（2）白磷燃燒時會放出大量的熱，集氣瓶內空氣受熱體積膨脹，氣壓增大，使集氣瓶內的水沿玻璃管流入燒杯內；燃燒停止后，溫度下降，瓶內氣壓減小，燒杯中的水就會沿著玻璃管再流入集氣瓶內；白磷燃燒消耗空氣中的氧氣，集氣瓶內空氣體積為150mL-50mL=100mL，由于氧氣約占空氣總體積的 1/5，所以消耗掉氧氣的體積為20mL，則燒杯中的水會進入集氣瓶內約20mL，所以集氣瓶內水的總體積為50mL+20mL=70mL

（3）集氣瓶內預先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出；同時還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高