Question

【題目】（10分）北塘化學興趣小組同學對實驗室制備氧氣的若干問題進行如下實驗探究。

（一）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，A小組設計了以下對比實驗：

a．將12．25g KClO3與5．0g MnO2均勻混合加熱

b．將12．25g KClO3與5．0g CuO均勻混合加熱

（1）在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O2的快慢。通常采用的方法有：

①測相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積；②測 。

（2）試計算：12．25g KClO3中所含氧元素質(zhì)量與多少克過氧化氫中所含氧元素的質(zhì)量相等？（請寫出計算過程）。

（二）為探究影響雙氧水分解速度的某種因素，B小組記錄了如下實驗數(shù)據(jù)：

	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的體積
I	50．0g	1%	0．1g	9mL
II	50．0g	2%	0．1g	16mL
III	50．0g	4%	0．1g	31mL

【數(shù)據(jù)處理及結論】

（3）本實驗中，測量O2體積的裝置是 （選填下圖1中的裝置編號）。

（4）實驗結論：在相同條件下， ，雙氧水分解速率越快。

（5）C小組用如圖2裝置進行實驗，通過比較 也能達到實驗目的。

（三）D小組在加熱二氧化錳樣品時，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生（如圖3），于是他們對這個異�，F(xiàn)象進行了探究。

（6）對氣體成分的探究：加熱二氧化錳樣品，用燃著的木條靠近試管口，木條熄滅。將氣體通入澄清的石灰水，發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁，產(chǎn)生的氣體是 。

（7）對氣體來源的探究：

【假設1】甲同學認為：該氣體來自于試管中的空氣，請你設計實驗證明該假設是否成立。

實驗步驟及現(xiàn)象	結論
按圖3裝置，加熱空的試管，另一端的澄清石灰水沒有變渾濁	假設 （填“成立”或“不成立”）。

【假設2】乙同學認為：二氧化錳樣品中可能混有炭粉，炭粉發(fā)生反應生成了該氣體。他通過查閱資料得知：氫氧化鈉溶液會與該氣體反應，從而可吸收該氣體。于是他設計了如圖4所示的裝置進行實驗，其中B裝置的作用是檢驗A中的反應是否完全，則B中的試劑是 ，實驗中觀察到D處澄清石灰水變渾濁。他又用氮氣代替空氣（氮氣不參與該實驗中的任何反應），重復上述實驗，發(fā)現(xiàn)D處澄清的石灰水也變渾濁。

【結論】通過乙同學的實驗證明，二氧化錳中混有炭粉，炭粉與 反應產(chǎn)生了這種氣體。

Answer 1

【答案】

（一）（1）②測收集相同體積O2所需的時間

（2）5．1g

（二）（3）C

（4）雙氧水濃度越大

（5）相同時間天平讀數(shù)差值大�。ɑ螂娮犹炱缴鲜緮�(shù)減小的速度或電子天平的讀數(shù)不再發(fā)生變化時，所需要的時間）

（三）（6）CO2

（7）【假設1】不成立

【假設2】澄清石灰水

【結論】二氧化錳或氧氣和二氧化錳

【解析】

試題分析：（一）（1）在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O2的快慢，可比較相同時間內(nèi)產(chǎn)生的氧氣體積的大小，也可比較產(chǎn)生相同體積的氧氣所需的時間；

（2）設過氧化氫的質(zhì)量為X，那么：

12．25g× 48／122．5 ×100% = 32x／34 ×100%

X=5．1g

（二）（3）測量生成的氧氣的體積，就要用排水法，即通過用量筒測量用氧氣排出的水的體積，從而測得氧氣的體積，故選C裝置；

（4）通過表格數(shù)據(jù)可知過氧化氫的濃度越大，產(chǎn)生的氧氣的速率越快；

（5）可通過比較相同時間天平讀數(shù)差值大�。ɑ螂娮犹炱缴鲜緮�(shù)減小的速度或電子天平的讀數(shù)不再發(fā)生變化時，所需要的時間）來比較產(chǎn)生氧氣速率的快慢；

（三）（6）澄清的石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳；

（7）【假設1】加熱空的試管，另一端的澄清石灰水沒有變渾濁，說明二氧化碳不是來自空氣中，即猜想不成立；

【假設2】檢驗二氧化碳用到的是澄清石灰水，故B是澄清石灰水；

【結論】用氮氣代替空氣（氮氣不參與該實驗中的任何反應），重復上述實驗，發(fā)現(xiàn)D處澄清的石灰水也變渾濁，說明二氧化碳不是來自空氣中的，可能是碳粉與二氧化錳或氧氣和二氧化錳。