用来测定空气成分的方法很多。如下图所示的是小芳同学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 入集气瓶中，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。 （答一点即可）
（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是________________________：_________________________。 （答两点即可）
【问题提出】有实验资料表明：此实验因为设计缺陷，在操作规范的情况下也常常测出氧气的含量会大于1/5
（3）小包同学设想用其他物质代替红磷进行实验（装置不变），则下列因素不会影响实验结果的是（填字母标号）：_________
| A．替代物能否和氧气反应 | B．替代物的用量 |
| C．替代物能否溶于水 | D．生成物的状态 |
【实验改进】
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测定实验数据如表4
| 测量 项目 |
实验前 |
实验后 |
|
| 烧杯中水的体积 |
烧杯中剩余水的体积 |
集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 |
|
| 体积/mL |
80.0 |
54.5 |
126.0 |
【交流表达】
（4）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化铁[Fe(OH)2]，写出该反应的化学方程式 。
（5）根据表4数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 （计算结果精确到0.1%）。
（6）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：_________________________；（写一点）
小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣，他确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅有关资料获知：这种鱼鳔内氧气约占1/4，其余主要是二氧化碳（二氧化碳能溶于水）和氮气。探究分两步进行。
（1）测量鳔内气体体积。小明设计了两种方法:
A.用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积；
B.在水下剌破鳔，用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如图）。
你认为两种方法中合理的是（填编号） ，
为什么 ？
（2）探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体，请你帮助他设计实验验证假设。
| 验证 |
方 法 |
现 象 |
| 鳔内含O2 |
|
|
| 鳔内含CO2 |
|
|
化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】（1）氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？
（2）氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好？
【实验探究】
| 实验步骤 |
实验现象 |
| ①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。 |
A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中的现象 |
| ②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，如此反复多次实验，观察现象。 |
试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃 |
| ③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g。 |
|
| ④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。 |
 |
（1）A中产生的气体是 ；B试管中的现象 。
（2）实验②、③证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式 。
（4）实验设计④的目的是 ，若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。
化学是一门以实验为基础的学科，同学们在实验室进行了与氧气有关的一系列实验探究。
（一）探究空气中氧气的含量。甲设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶。（实验装置如右图所示）回答下列问题：
（1）实验过程中，观察到的主要现象是______________；______________。反应的文字表达式是______________。
（2）乙用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出两种）：_________，___________。
（3）丙也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？______________。
（4）某同学对实验进行反思后，提出改进方案（如右图所示），你认为改进后的优点是_____________________。
(二)探究氧气的性质
（1）下列A、B两图是一同学进行的物质在氧气中燃烧的两个实验：
请帮助他完成实验报告，并回答有关问题。
| 物质 |
现象 |
|
| 在空气中 |
在氧气中 |
|
| 铁丝 |
红热 |
|
| 硫 |
微弱的淡蓝色火焰 |
|
B中反应的文字表达式为： ；该反应属于 反应。两集气瓶中都预先装有少量水，但作用不同，A中水的作用是 。
（2）右图是某同学为证明呼出的气体中二氧化碳比吸入的空气中含量高设计的实验，我认为 （填“能”或“不能”）达到到实验目的，如果不能请说明改进措施 。（如果能则该问题不必回答）
某化学兴趣小组的同学对空气中氧气的含量进行探究。
【提出问题】空气中氧气的含量是多少?
【查阅资料】①红磷和白磷都能在空气中燃烧，都生成五氧化二磷，但红磷的着火点（可燃物燃烧所需的最低温度）为240℃，白磷的着火点为40℃。
②氧化钙能与反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热，能煮熟鸡蛋。
③生石灰的主要成分是氧化钙。
【设计方案】兴趣小组的同学将一个具有刻度和可滑动活塞的玻璃管（其中有空气和白磷）放在装有生石灰的烧杯的上方（如图所示），用此装置进行实验，请你一同参与。
【进行实验】①检查图中玻璃管的气密性。其操作步骤、现象和结论是
②按图示装好药品后的操作是 该操作的作用是
【记录现象】实验过程中观察到的现象是
【实验结论】
【实验反思】本实验是对教材实验稍作改进而设计的，其主要优点是
【拓展与应用】已知， 据此反应能否用镁代替磷测定空气中氧气的体积含量?
由此你对氮气的化学性质有何新的认识
每空1分，共6分）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．硫粉
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证 。
（3）小组同学共同设计了如右图的两套装置，你认为合理的是（填字母） 。
（4）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 |
（5）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 。
（6）通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是 。
空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】实验室用红磷燃烧来测定空气中氧气含量。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式 (33) 。
（2）实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内 (34) 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。
【问题提出】有资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计右图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如下表
| 测量项目 |
实验前 |
实验后 |
|
| 烧杯中 水的体积 |
烧杯中 剩余水的体积 |
集气瓶（扣除内容物） 和导管的容积 |
|
| 体积/mL |
80.0 |
54.5 |
126.0 |
【交流表达】
（1）铁生锈过程首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，写出该反应的化学方程式 。
（2）根据表中数据，改进实验后与铁反应的氧气为 mL，空气中氧气的体积分数是 (计算结果精确到0.1%)。
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因可能是： 。
人教版新化学教材关于“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究】
| 实验步骤 |
实验现象 |
| Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁( Fe2O3)粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 |
A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象。 |
| Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象。 |
试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。 |
| Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 |
 |
| Ⅳ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末．向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 |
 |
【实验结论】
（1）A中产生的气体是 。
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁(Fe2O3)的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。
（3）写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式 。
【实验评价】
（1）设计实验Ⅳ的目的是 。
（2）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。
【实验拓展】
查阅资料得知：CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A．MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）
| 实验序号 |
过氧化氢溶液浓度/% |
过氧化氢溶液质量/g |
温度/0C |
二氧化锰用量/g |
氧气体积/ml |
反应所需时间/s |
| ① |
5 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
11 |
| ② |
30 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
2 |
| ③ |
30 |
12 |
40 |
/ |
125 |
148 |
| ④ |
30 |
12 |
90 |
/ |
125 |
82 |
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关；
（2）通过对比实验 和 可知，化学反应快慢与温度的关系是 ．
（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 ．
（4）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究（探究一种因素即可）
利用下列所示仪器、药品（及其它必要物品）设计制取氧气和试验其性质的实验对比方案。
（1）对比加入试剂顺序对于制取氧气反应速率的影响
方法一：把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中 |
方法二：把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中 |
| 现象：方法一中，立即产生大量的气泡，一会儿，产生气泡的速度越来越慢； 方法二中，持续并均匀地产生气泡； |
|
| 结论：方法__① ____可以得到平稳的氧气流。通过对比实验可知，对于固体和液体反应制取气体时，加入试剂的顺序对反应速率有影响，若想得到平稳的气流，应该先加___②____，（填“固体”或“液体”，下同）然后再缓缓加入 _____③_____ |
（2）对比不同反应物制取氧气的反应速率
| 反应物药品的名称 |
反应的文字表达式 |
填选用制取和收集装置的仪器名称 |
| 方法一：过氧化氢溶液、二氧化锰 |
①_____________________ |
试管（带支管）、注射器、__②____ |
| 方法二：氯酸钾、二氧化锰 |
③___________________ |
此空不用填 |
| 结论：对比两种制取氧气的方法，方法一更简单。因为同样在二氧化锰的催化剂下，该方法制取氧气反应迅速，______ ④ _________。 |
（3）对比硫在空气里与在氧气中燃烧的现象
| 实验名称 |
操作步骤 |
实验现象 |
| 硫在空气里燃烧 |
取少量的硫粉于燃烧匙中，把燃烧匙放置在外焰上加热至硫粉燃烧起来，观察现象 |
①_____________________ |
| 硫在氧气中燃烧 |
②_____________________ |
硫在氧气中燃烧更剧烈，发出_____③____火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 |
| 结论：条件（如浓度、温度）对化学反应是有影响的。硫在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，是因为空气中_________④_________相对较少。 |
小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究．
【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
【实验】设计并完成下表所示的探究实验：
| |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
总结 |
| 实验一 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星木条 |
有小气泡产生，木条不复燃 |
过氧化氢分解产生氧气，但是 |
土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂 |
| 实验二 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星木条 |
迅速产生大量气泡 |
土豆丝能加快过氧化氢的分解的速率 |
（1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格．
（2）在小明的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是
【反思】小凡同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，他补充设计了两个方面的探究实验。
第一方面探究 ．
向反应后试管内的剩余物中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，且木条复燃；
第二方面探究 。
实验操作中包含了两次称量，将实验二试管中的物质进行 、洗涤、干燥、称量（土豆丝本身的水分减少忽略不计）。
为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用大试管作反应容器，将过量的红磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。
假设实验能按照小华的设想正常进行，且红磷所占体积与导管内气体体积忽略不计，回答下列问题：
（1）实验前，如图连接好仪器。打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL推至15mL刻度处，然后松手，观察活塞是否仍能返回至20mL刻度处，该步骤的实验目的是 。
（2）试管中装入红磷，将注射器的活塞前沿调整至20mL处，连接好装置，夹紧弹簧夹，然后用酒精灯加热红磷，红磷燃烧，观察到 ，红磷燃烧的文字表达式为 。一段时间后，燃烧结束，等到试管冷却后在松开弹簧夹。
（3）若加热前，试管内的空气体积为40mL，则松开弹簧夹后，注射器的活塞前沿最终停在 mL处，说明氧气约占空气体积的1/5。
长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量过氧化钙固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。提出问题：当把过氧化钙投入足量水中时，生成的气体是什么物质呢?
进行猜想：甲同学认为：生成的气体是氧气；
乙同学认为：生成的气体是二氧化碳。
①请设计一个实验方案来验证甲同学的猜想是正确的，并填入下表空格中。
| 实验步骤及操作方法 |
实验现象 |
结论 |
| 1．取少量过氧化钙放入试管中，加足量水。 |
|
此空不填 |
| 2． |
|
|
溶液能对过氧化氢的分解起催化作用，某小组拟在相同浓度
溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响．
写出本实验发生反应的化学方程式．
Ⅰ．分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中，注入相同体积、相同浓度的
溶液，如图观察到，就可以粗略判断，得出实验结果．
为进一步判断上述实验结论的准确性，运用图，小刚同学进行了如下实验方案设计．
Ⅱ．
[方案一]在不同过氧化氢浓度下，测定收集相同气体体积所需时间．
[方案二]在不同过氧化氢浓度下，测定；
方案二的实验测量结果：
 |
30%
溶液的体积（mL） |
2%
溶液的体积（mL） |
加入
的体积（mL） |
反应的时间（min） |
生成
的体积（mL） |
| 1 |
5 |
x |
20 |
5 |
V1 |
| 2 |
10 |
3 |
15 |
y |
V2 |
表中
=，
=．
实验结论：通过测量，若V1V2（填"＞"、"="或"＜"），说明．
实验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气，化学小组进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，并进行了氧气的性质实验。
[查阅资料]有些水果、蔬菜对过氧化氢的分解有催化作用。
[实验探究1]探究苹果和土豆对过氧化氢分解是否有催化作用及催化效果：
各量取6ml的过氧化氢溶液，分别倒入1、2、3号三志试管中，取大小、形状基本相同的苹果块和土豆块，分别放入2、3号试管中，并把带火星的木条分别同时伸入三支试管口内，观察现象并记录如下：
| 试管编号 |
1 |
2 |
3 |
|
| 材料名称 |
无 |
苹果 |
土豆 |
|
| 实验现象 |
反应速率 |
很慢 |
稍快 |
较快 |
| 产生气泡 |
很少 |
比1中多 |
较多 |
|
| 复燃情况 |
不复燃 |
复燃 |
很快复燃 |
|
| 实验结论 |
|
[实验探究2]探究浓度对过氧化氢分解速率的影响：
取10ml30%的过氧化氢三份，将其中两份分别稀释为不同浓度的溶液，同时测定收集到100ml氧气所用的时间，（其它实验条件均相同）记录如下：
| 实验编号 |
1 |
2 |
3 |
| 过氧化氢溶液浓度 |
5% |
15% |
30% |
| 所用时间（秒） |
205 |
25 |
3 |
| 实验结论 |
|
[实验条件3]用上述收集的仪器与不同位置进行反应，其中有一固体能在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为：。
试题篮
()
粤公网安备 44130202000953号
