题目内容
【题目】在用白磷(白磷与红磷组成相同，着火点为40℃)探究质量守恒定律的实验中，晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并引燃白磷，实验过程如下图所示。请回答下列问题：
（1）此实验能否不用气球，改为直接用橡皮塞使锥形瓶密封？且说明理由____________
（2）实验中观察到气球先变大后变小，用理化知识解释产生此现象的原因是____________
（3）该同学联想到以前测定氧气体积分数时也用到红磷，且当时红磷必须过量，请解释原因。________。经过分析该同学认为上述探究质量守恒定律的实验中红磷也应过量，你认为她的观点正确吗？并加以解释____________________
（4）上述探究质量守恒定律的实验后，该同学为了验证锥形瓶内是否还有氧气剩余，用如下方法：打开瓶塞，用燃着的木条伸入锥形瓶，发现木条继续燃烧，说明瓶内还有少量氧气剩余。请你评价其实验方法正确与否，并解释：____________________
【答案】不能，如果直接用橡皮塞使锥形瓶密封，白磷燃烧放出大量的热，导致瓶内气压急剧增大，极可能导致瓶塞飞出，从而导致实验失败或发生安全事故。 白磷燃烧放出大量的热，导致瓶内气体急剧膨胀，气球变大，完全反应冷却后，瓶内氧气被消耗，导致瓶内气压减小，气球变小。 红磷在空气中燃烧消耗氧气，过量的红磷能使装置中的氧气完全反应 不正确，这是因为即使白磷不足，反应的白磷和氧气的质量和生成的五氧化二磷的质量也是相等的，能够验证质量守恒定律。 不正确，这是因为打开瓶塞时，空气进入锥形瓶中，进入的空气能使木条继续燃烧。
【解析】
（1）根据白磷燃烧放出热量，气压急剧增大分析解答；
（2）根据瓶内气压的变化分析解答；
（3）根据必须将氧气反应完解答；根据反应前后物质的质量相等分析解答；
（4）根据打开瓶塞时，空气进入锥形瓶中分析解答。
（1）此实验不能将气球改为橡皮塞；如果直接用橡皮塞使锥形瓶密封，白磷燃烧放出大量的热，导致瓶内气压急剧增大，极可能导致瓶塞飞出，从而导致实验失败或发生安全事故；
（2）气球先变大后变小的原因是：白磷燃烧放出大量的热，导致瓶内气体急剧膨胀，气球变大，完全反应冷却后，瓶内氧气被消耗，导致瓶内气压减小，气球变小；
（3）测定氧气体积分数时红磷必须过量的原因是：红磷在空气中燃烧消耗氧气，过量的白磷能使装置中的氧气完全反应；不正确，这是因为即使红磷不足，反应的白磷和氧气的质量和生成的五氧化二磷的质量也是相等的，能够验证质量守恒定律；
（4）不正确，这是因为打开瓶塞时，空气进入锥形瓶中，进入的空气能使木条继续燃烧。
【题目】在老师的指导下，同学们进行了有趣的化学实验探究：
一、测定空气中氧气含量
图1所示的是小亮同学用红磷在空气中燃烧的测定方法．过程是：
第1步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记．
第2步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧．
第3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第2步红磷燃烧时的现象_______________，化学反应表达式____________
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_________．
A、集气瓶底部的水占了一部分体积
B、红磷过少
C、红磷没有燃烧完就急着打开了止水夹
③小博同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），小博在正式开始实验前，夹紧弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处．该操作的主要目的是_________，你认为改进后的优点是_________
二、小余阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰（MnO2）还可用氧化铜（CuO）等物质作催化剂，于是他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）小余以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）
实验序号 | 氯酸钾质量 | 其他物质质量 | 待测数据 |
① | 1.2g | / | |
② | 1.2g | CuO 0.5g | |
③ | 1.2g | MnO20.5g |
①上述实验应测 量的“待测数据”是时间__________．
②若实验②比实验①的“待测数据”_________（填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解．
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥，再次精确称量得到0.5g黑色粉末，这样做的目的是________，小余同学认为氧化铜肯定是氯酸钾分解的催化剂，但小淳同学对此提出了异议，小淳同学设计了如下实验：将第二次精确称量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中，加热，伸入带火星木条，发现木条很快复燃．小淳同学这样做目的是________，
（预期结论）氧化铜也能作氯酸钾的催化剂．
（评价设计）你认为小余设计实验③和实验②对比的目的是__________； 写出实验②反应的表达式______
【题目】小李同学设计下表所示实验，探究金属铜对H2O2分解速率的影响．
操作 | 装置 | 现象 |
（1）取一个铜丝网，卷成筒形，固定在铁丝上． |
| |
（2）分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2溶液，并放入盛有热水的③中。 |
| 约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生。 |
（3）把铜丝网（连同固定的铁丝）插入①中。 |
| ①中有大量气泡产生，5min后不再有气泡产生；此时②中仍然不断有少量气泡产生。 |
回答下列问题：
（1）仪器②中实验的目的是________。
（2）能否得出铜可以加快H2O2分解速率的结论________（填“是”或“否”）。
（3）如果用上述实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是________。
A．称量实验前铜丝网的质量和实验后干燥铜丝网的质量
B．向仪器②中加入二氧化锰
C．将实验后的铜丝网进行加热
D．将铁丝换成铜丝
E．将过氧化氢溶液加水稀释
（4）实验后确定铜可以加快H2O2分解的速率，请写出该反应的化学式表达式_______________。
