Question

【題目】某校化學興趣小組的同學在老師的指導下做了有關氧氣系列探究實驗：

探究一：學習了二氧化錳對過氧化氫分解有催化作用的知識后，某同學想：CuO（氧化銅）能否起到類似二氧化錳的催化作用呢？于是進行了以下探究。

（猜想）Ⅰ．CuO不是過氧化氫分解反應的催化劑 Ⅱ．CuO是過氧化氫分解反應的催化劑。

（實驗）用天平稱量0.2gCuO，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：

（1）

步驟③現象	步驟⑥結果	步驟⑦現象	結論
__________	__________	溶液中有氣泡放出，______	猜想Ⅰ不成立； 猜想Ⅱ成立．

（2）能證明CuO加快了過氧化氫分解速率的實驗步驟是_________________。

（3）步驟⑦的目的是________________________。

探究二：對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究：

某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗（見圖Ⅰ）進行了大膽改進，設計（如圖 Ⅱ）（選用容積為40mL試管作反應容器）實驗方案進行，收到了良好的效果。請你對比分 析下面圖Ⅰ、圖Ⅱ實驗，回答下列有關問題：

（1）圖Ⅰ實驗中：紅磷在空氣中燃燒（如圖）；該反應的文字表達式___；

（2）圖Ⅱ實驗中：

①實驗前，打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明___________________；

②圖Ⅱ實驗，若打開彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，從紅磷燃燒到熄滅冷卻的實驗過程中，注射器活塞將___________________移動，最終約停止在____mL刻度處。

（3）反思：小林同學利用圖Ⅰ裝置測定空氣中氧氣的含量，若整個實驗過程中忘記夾彈簧夾， 則最終液面上升的高度約 ____瓶內空氣體積的 。（填“大于”或“小于”）

Answer 1

【答案】木條復燃；質量仍為0.2g；木條復燃；①與③證明CuO在反應前后化學性質是否改變紅磷+氧氣五氧化二磷氣密性良好　；先向右移動后向左移動；8ml大于

【解析】

催化劑在反應過程中，改變的是化學反應速率，其質量和化學性質不變。密閉容器中氣體減少，壓強變小。

探究一：（1）CuO是過氧化氫分解反應的催化劑，加快了過氧化氫分解反應的速率，步驟③中產生了大量的氧氣，能使帶火星的木條復燃。催化劑在化學反應前后質量不變。催化劑在化學反應前化學性質不變，仍然能作過氧化氫分解反應的催化劑，所以步驟⑦的現象是溶液中有氣泡放出，木條復燃。（2）①中帶火星的木條沒有復燃，③中帶火星的木條復燃了，說明加入CuO后，產生了大量的氧氣，即CuO加快了過氧化氫的分解速率。（3）將過濾出的CuO加入過氧化氫溶液中，如果把帶火星的木條伸入試管中，帶火星的木條復燃了，說明過濾出的CuO仍能加快過氧化氫的分解速率，所以步驟⑦的目的是證明CuO在反應前后化學性質是否改變。探究二：（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷。（2）①實驗前，打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明裝置氣密性良好。②紅磷燃燒放出大量的熱，使試管內的氣體體積變大，活塞向右移動。降溫過程中，試管中的氣體體積逐漸變小，所以活塞逐漸向左移動，由于紅磷燃燒消耗了氧氣，試管中氣體減少，減少的氣體是消耗的氧氣的體積，試管與注射器的總體積是40ml+20ml=60ml，其中氧氣的體積約是60ml×=12ml，所以裝置中減少的氣體體積是12ml，由于裝置中的壓強變小，所以活塞向左移動，最終停在20ml-12ml=8ml刻度處。（3）如果實驗過程中沒有夾彈簧夾，紅磷燃燒放出大量的熱，使氣體體積變大而從瓶中逸出，當反應停止，冷卻到室溫后，進入水的體積偏多，所以最終液面上升的高度約大于瓶內空氣體積的。