初中化学生活中的常见化合物探究题

小雨同学阅读课外资料得知，双氧水分解除了二氧化锰作催化剂，还可以用氧化铜等物 质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验：（其他可能影响 实验的因素均忽略）

实验序号	KClO3质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2g
②	1.2g	CuO 0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

（1）上述实验测量的“待测数据”是                 。
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更     （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，称量得到0.5g黑色粉末，经进一步实验证实过滤所得的黑色固体粉末为氧化铜。
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是                      。
【实验拓展】小雨同学从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是          。
A．二氧化锰一定是催化剂
B．同一个反应可能有多种催化剂
C．催化剂一定是加快反应速率
D．也存在减慢反应速率的催化剂
E．对一定量的反应物来说，催化剂能改变生成物的质量

用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。

实验过程是：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入极其瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）上面的实验同时证明了氮气有             的化学性质。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能                  。
（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后的优点是：                                                  。

某同学为了研究竹子里面气体的成分，做了一个实验。

（1）他先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出。然后采用       法（填实验室常用的一种集气方法）收集到了甲乙两瓶气体。
（2）将放有足量红磷的燃烧匙伸入甲瓶中（如图）。用放大镜聚焦，使红磷燃烧，瓶内充满了白烟。然后，将甲瓶倒放水中，松开夹子，结果流入的水约占瓶子容积的1/10。这说明竹子里的气体中肯定含有          。
（3）再往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，发现石灰水马上变浑浊。这说明竹子里的气体中肯定含有                     。
（4）那么竹子里的气体含量与空气有什么区别呢？于是，他又用空气重复了上述实验。相比较后得出的结论是：                            。

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
[集体讨论]（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择   
A．蜡烛           B．红磷             C．木炭
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证            .写出红磷燃烧的文字表达式         
（2）小组同学共同设计了如图所示的两套装置，

你认为合理的是（填编号）            .
为了确保实验的成功，在装药品之前应该                               .
[分组实验]在讨论的基础上，他们分组进行了实验.
[数据分析]实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100 mL）

组   别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的          .
通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是                 、化学性质是             .
[实验拓展]（4）已知镁在空气中燃烧可分别与氧气和氮气反应，都生成固体物质，此实验中镁 （填“能”或“不能”）代替红磷，其原因是                          .

明星化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究．
【集体讨论】
（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择（填编号）     ．

A．蜡烛

B．红磷

C．硫粉

D．光亮的铁丝

为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证                    ．
（2）小组同学共同设计了如下图的两套装置，你认为合理的是（填编号）     ．

为了确保实验的成功，在装药品之前应该                     ．
【分组实验】
在讨论的基础上，他们分组进行了实验．
【数据分析】
实验结束后，整理数据见下表．（注：集气瓶容积为100 mL）

组   别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的     ．通过实验还可推断集气瓶中剩余气体的性质是                                          ．

为探究空气的组成，小明用下图A所示装置进行实验。

（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，这时看到的现象是：_______________，该反应的符号表达式为_____________。
（2）小明又设计了如上图B所示的改进装置，其优点是：___（只需写一点）。从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至__处（填“1”、“2”、“3”、“4”），但实测结果液面往往偏低，其原因可能是：_______（只需写一条）。
（3）从课本镁条燃烧实验小明得到启发，于是他用镁代替红磷做起了这个实验，实验完毕，冷却后进入集气瓶中水的体积远大于总容积的1／5，若装置气密性良好，则可能原因是：      _          。

甲同学误把H₂O₂溶液当作酸与Fe₂O₃粉末混合，发现有大量气泡产生。他联想到MnO₂可作为H₂O₂分解的催化剂，那么，Fe₂O₃能否作为H₂O₂分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白。
【猜想】Fe₂O₃能作为H₂O₂分解的催化剂。
【实验验证】甲同学依次设计了三个实验：
实验一 取一定量的H₂O₂溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃。说明H₂O₂溶液常温下缓慢分解。
实验二 在实验一的试管中加入W g Fe₂O₃粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃。说明                                            ；
实验三 待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为W g。说明                                                          ；
【实验结论】甲同学认为，Fe₂O₃粉末可以作为H₂O₂分解的催化剂。
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验。探究                                            。
【拓展】下表是丙同学探究影响H₂O₂分解因素时所记录的部分数据，通过对数据分析，你能得出什么结论？                                                。
用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需的时间：

实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体（如图）。

将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分，
甲、乙两位同学进行了探究。
【猜想1】甲同学认为无色气体是氧气，其理由是（用化学方程式表示）：
                                                             。
乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气，需要进一步进行实验，请你设计实验进行验证无色气体是氧气。

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
		无色气体是氧气。

如果实验验证了无色气体是氧气，那么黑色粉末在反应中起       作用。
【猜想2】乙同学认为无色气体不一定是氧气，可能是其他气体，其理由是（用化学方程式表示）                                       。
乙同学按自己的设想进行实验：取一定量的黑色粉末于试管中，加入过量的无色液体，当反应结束后，发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分，请你设计实验进行验证：

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
1．将试管中的物质过滤、洗涤、干燥。 2．点燃黑色粉末，在火焰上方罩一个涂有                 的小烧杯。		试管中剩余的黑色粉末可能是          。

 

学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢（H₂O₂）分解的催化剂后，想再探究其他一些物质如Al₂O₃是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。
【提出问题】Al₂O₃是否可以作过氧化氢分解的催化剂呢？
【作出猜想】Al₂O₃可能可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一		有少量气泡 木条不复燃	常温下过氧化氢溶液分解速率很慢
实验二	在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量 Al2O3，然后将带火星的木条伸入试管中	产生大量的气泡 木条复燃

【得出结论】Al₂O₃能加快过氧化氢的分解速率，故Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂．
【反思提高】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验三：
实验三：【实验目的】探究                       
【实验步骤】①准确称量Al₂O₃（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥，称量；④对比反应前后Al₂O₃的质量。
【交流讨论】如果Al₂O₃在反应前后质量不变，则说明Al₂O₃可以作过氧化氢分解的催化剂。
【提出新的问题】但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究                       。通过补充实验，证明Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂，请你写出实验二中的化学反应方程式                     。

某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验．
【提出问题】①氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计并完成实验】
Ⅰ．将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ．将x g氯酸钾与1.0g氯化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中x的值应为           ，将实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明                  ，将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到1.0g黑色粉末，再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同，此步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后             和                 都不变．
【结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂，请写出实验Ⅲ中的化学反应文字表达式                   
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比是为了证明                         
【提出问题】②双氧水分解速度还和什么因素有关
【设计并完成实验】

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO2的质量	相同时间内产生产生O2体积
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

本实验中，测量O₂体积的装置是                 （填编号）

【结论】在相同条件下，双氧水的浓度越大，双氧水分解得越                。

过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解,分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度,请根据下图回答以下问题:
 
(1)分液漏斗中应放入的物质是____      ___,锥形瓶中应放入的物质是___          
(2)写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式：                             ； 要收集一瓶纯净的氧气,应选择装置         (填字母)；
(3)某同学观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用B装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中和瓶底，都末见木条复燃。其原因可能是_______ ________             __                     

按图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题：

（1）燃烧的现象是                               ；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是                                         ；
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为：                                            。

用下图所示装置测定空气中氧气含量。

（1）若检查装置的气密性良好后，在集气瓶内加入少量水，并 将水面上方空间分为5等份，在点燃燃烧匙内的足量红磷前还应做的准备工作是__________________________________；
（2）点燃红磷并伸入到空气瓶中，可观察到___________________________________________反应的文字表达式为__________________________ 。
（3）待_______________时，打开弹簧夹，此时观察到的实验现象是__________________________
出现该现象的原因是_____________________________________________________________；
（4）该实验中，集气瓶内压强的变化过程是___________________________________。

某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下：（每小格1分，共4分）

①如图所示，连接仪器，发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热。
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。
⑥根据a．b．c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。回答下列问题。
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是   。
（2）若实验非常成功，请写出a．b．c三个数据应满足的一个等式关系式：  。
（3）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解。咨询了组长小明之后，他终于明白“a 体积的水”的作用，其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是                          。
（4）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是

A．装置气密性不好

B．实验前集气瓶里没有装a体积的水

C．集气瓶没有冷却到室温

D．用红磷代替白磷（红磷的着火点在240℃左右）

小明和小芳在讨论“能否用蜡烛燃烧法来粗略测定空气中氧气的含量”这一问题时，小芳认为：通过图1装置，用蜡烛燃烧法测得的空气中氧气的含量会         （填“偏高”、“偏低”或“不变”）。她根据蜡烛燃烧产物的特点阐述了自己的理由：                                  ，并用图1装置进行实验，证实了自己的结论。（注：本题实验中装置的气密性良好，水槽中的液体是水。）

小明认真分析了小芳的实验结果后，进行了如下探究：
【提出问题】导致小芳这一实验结果还有其他原因吗？
【实验探究】小明设计了图2装置，进行以下操作：
（1）取黄豆粒大小的白磷，用滤纸吸去表面的水分，放入捆在电烙铁下面贴片的凹槽内。
（2）将燃烧匙内的蜡烛点燃后迅速插入钟罩内，并立即塞紧橡皮塞。
（3）待蜡烛熄灭后（蜡烛有剩余），接通电烙铁电源，发现白磷先熔成液体，接着燃烧产生大量白烟，说明通电前钟罩内含有        ，产生白烟的文字表达式是                                 。
【得出结论】导致小芳这一实验结果的另一原因是                     。
【交流与反思】小明和小芳分析了上述实验后，又提出了一个问题：能否用铁丝燃烧测定空气中氧气的含量，你的观点是     （填“能”或“否”），理由是                                                       。