Question

（一） 某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗做了改進，在密閉容器里進行磷的燃燒，以防止產(chǎn)生的白煙污染空氣．他們設(shè)計了如圖1所示實驗：選用容積為50mL的試管作反應(yīng)容器，選用50mL的注射器（開始時活塞處于20mL刻度處）來測量磷燃燒時所消耗氧氣的體積．

I．實驗操作步驟如下：
①檢查裝置的氣密性．
②裝入藥品，連接好儀器．
③夾緊彈簧夾，加熱白磷，觀察現(xiàn)象．
④等燃燒結(jié)束，試管冷卻后打開彈簧夾，觀察現(xiàn)象．
II．實驗現(xiàn)象記錄：
在步驟③中加熱時觀察到白磷燃燒，產(chǎn)生

白煙

．活塞開始時向

不

移動（填“左”或“右”或“不”）．
在步驟④中待裝置冷卻后，打開彈簧夾，觀察到活塞慢慢向

左

移動（填“左”或“右”），最終停在約

10

 mL刻度處（取整數(shù)值）．
Ⅲ．實驗結(jié)論：氧氣占空氣的體積分數(shù)約為

1

5

．
（二）另有化學(xué)興趣小組的同學(xué)對實驗室制備氧氣的條件進行探究．
Ⅰ．為探究不同催化劑對氯酸鉀分解速率的影響，甲組設(shè)計了以下兩個對比實驗：在相同的溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O₂的快慢．
①將3.0g KClO₃與1.0g MnO₂均勻混合加熱．
②將x g KClO₃與1.0g CuO均勻混合加熱．
（1）試寫出實驗①中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

；
（2）實驗②中x的值應(yīng)為

3.0

．
Ⅱ．為探究是否使用催化劑對雙氧水（H₂O₂）分解速率的影響，乙組采用如圖2裝置，進行有催化劑和無催化劑時的對比實驗．
實驗中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)主要是反應(yīng)時間和

電子天平示數(shù)

，可以通過比較單位時間內(nèi)在

錐形瓶

  中（填儀器名稱）的物質(zhì)質(zhì)量變化的多與少，達到實驗?zāi)康模?br />Ⅲ．為探究的雙氧水（H₂O₂）濃度對其分解速率的影響，丙組設(shè)計了以下實驗．實驗
數(shù)據(jù)記錄如下：

序號	雙氧水的質(zhì)量	雙氧水的濃度	MnO2的質(zhì)量	相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2體積
①	50.0g	1%	0.1g	9mL
②	50.0g	2%	0.1g	16mL
③	50.0g	4%	0.1g	31mL

（1）丙組實驗中，測量O₂體積的裝置應(yīng)選用

c

（填如圖3中的字母編號）．

（2）丙組實驗獲得的結(jié)論：在相同條件下，

雙氧水的濃度越大

，雙氧水分解得越快．

Answer 1

分析：本題是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是白磷，白磷的著火點比較低，裝置設(shè)計的也比較好，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；活塞開始時不移動，因為有彈簧夾夾緊；待裝置冷卻后，打開彈簧夾，觀察到活塞慢慢向左移動，最終停在約10mL刻度處，說明氧氣占空氣的體積分數(shù)約為五分之一；控制變量法只能控制一個變量，因此本實驗只控制了二氧化錳和氧化銅不同，因此實驗②中x的值應(yīng)為3.0；采用如圖2裝置，進行有催化劑和無催化劑時的對比實驗，實驗中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)主要是反應(yīng)時間和電子天平示數(shù)，可以通過比較單位時間內(nèi)在錐形瓶中的物質(zhì)質(zhì)量變化的多與少，達到實驗?zāi)康�；為探究雙氧水（H₂O₂）濃度對其分解速率的影響，丙組設(shè)計的實驗是：其它條件相同，控制過氧化氫溶液的濃度不同，測量O₂體積的裝置應(yīng)選用c，本實驗獲得的結(jié)論是：在相同條件下，雙氧水的濃度越大，雙氧水分解得越快．

解答：解：（一）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；活塞開始時不移動，因為有彈簧夾夾緊；待裝置冷卻后，打開彈簧夾，觀察到活塞慢慢向左移動，最終停在約10mL刻度處，說明氧氣占空氣的體積分數(shù)約為五分之一；故答案為：白煙；不；左；10；

1

5

（二）Ⅰ．（1）如果用氯酸鉀制氧氣就需要加熱，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，注意配平，故答案為：2KClO₃ 

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑        
（2）控制變量法只能控制一個變量，因此本實驗只控制了二氧化錳和氧化銅不同，因此實驗②中x的值應(yīng)為3.0；故答案為：3.0
Ⅱ．采用如圖2裝置，進行有催化劑和無催化劑時的對比實驗，實驗中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)主要是反應(yīng)時間和電子天平示數(shù)，可以通過比較單位時間內(nèi)在錐形瓶中的物質(zhì)質(zhì)量變化的多與少，達到實驗?zāi)康�；故答案為：電子天平示�?shù)；錐形瓶
Ⅲ．為探究雙氧水（H₂O₂）濃度對其分解速率的影響，丙組設(shè)計的實驗是：其它條件相同，控制過氧化氫溶液的濃度不同，測量O₂體積的裝置應(yīng)選用c，本實驗獲得的結(jié)論是：在相同條件下，雙氧水的濃度越大，雙氧水分解得越快；故答案為：（1）c   （2）雙氧水的濃度越大，

點評：本考點是用白磷測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，屬于實驗方法和過程的探究，同時也考查了催化劑的作用等．這類探究實驗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、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．