题目内容
【题目】某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器 和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强 先上升后下降，再趋于稳定
（1）写出红磷燃烧的符号表达式：_______________________，红磷燃烧的现象是：_____________________
（2）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量______(选填“大于”、“ 等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
（3）基于数显设备显示的气压变化，“ 过一段时间打开活塞” 中的“ 一段时间” 指的是火焰熄灭后到_____________________所经历的时间。
（4）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为______________________（选填“V1-V2”，“V1-V3”，“V2-V3”）
（5）思考：本实验导致结果小于 1/5 的原因是_____________________
（6）用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是_____________________
【答案】P+O2
P2O5 放出大量的热，产生大量白烟 大于 火焰熄灭后集气 瓶内温度恢复到室温 V1-V3 红磷量不足导致无法使空气中氧气充分反应，所以导致实验结果小于五分之一 氮气
【解析】
（1）红磷燃烧会和空气中的氧气反应生成五氧化二磷，并且在燃烧时会产生大量的白烟并放出热量。故答案为：P+O2P2O5、放出大量的热，产生白烟；
（2）红磷在空气中燃烧放热，温度升高使集气瓶内气压增大，而红磷燃烧消耗氧气使瓶内气压降低。数显设备显示开始一段时间内集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量大于氧气减少量导致的气压变化。故答案为：大于；
（3）反应结束后，等集气瓶内气压稳定后读数才对实验结果没有影响。“过一段时间打开活塞”指的是火焰熄灭后到集气瓶内的温度恢复到室温所经历的时间。故答案为：火焰熄灭后集气瓶内温度恢复到室温；
（4）反应后剩余气体的体积应是两容器内压强相等，且与实验初始状态相同时的体积。加水到集气瓶内的气体体积为V3时，两边水面再次相平，气体的体积是反应后剩余气体的体积。在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为V1-V3。故答案为：V1-V3；
（5）实验利用红磷消耗空气中的氧气，而由于氧气被消耗，集气瓶内压强减小，所以才会回流水，并且回流的水的体积应该等于被消耗的气体的体积。若回流的水小于五分之一，则有可能红磷没有将集气瓶内的氧气全部消耗尽。故答案为：红磷量不足导致无法使空气中氧气充分反应，所以导致实验结果小于五分之一；
（6）空气中主要成分是氧气和氮气。而氧气已经被红磷燃烧消耗掉，则剩余的气体主要为氮气。故答案为：氮气。
【题目】研究和控制化学反应条件有重要意义。
（1）同学们想探究过氧化氢的浓度对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验 | 30%双氧水 的质量（g） | 加入的水 的体积（mL） | 二氧化锰质量（g） | 收集时间（s） |
1 | 10 | 20 | 5 | 200 |
2 | 20 | 20 | 5 | 100 |
3 | 30 | 20 | ______________ | 67 |
①取用二氧化锰的仪器是 ______。
②二氧化锰在过氧化氢的分解中起_________作用。
③实验3中，加入的二氧化锰质量为_________g。
④相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明_________。
（2）同学通过查阅资料得知，过氧化氢在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热过氧化氢也可以产生氧气，同学们选择右图装置(气密性良好)进行实验。实验中观察试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是___________，同学分析原因后，采用了______法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。
【题目】在化学学习过程中，我们常常需要通过科学探究来认识物质，研究物质的化学变化，请你一起参与下列实验探究。
（探究Ⅰ：以过氧化氢分解为研究对象进行实验，探究影响化学反应速率的因素）
三个小组均可采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间，实验室可供选择的试剂有：2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。
A组：探究催化剂对化学反应速率的影响
取5mL10%H2O2溶液，三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验，记录数据如下：
试剂 | MnO2 | 红砖粉末 | CuO |
t/s | 10 | 60 | 20 |
由此可出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问。
补充对比实验，操作为_____________________。
结果：长时间（大于100s），收集到很少量气体。
更正结论：红砖粉末有催化作用，三者中MnO2催化效率最高。
B组：探究浓度对化学反应速率的影响
甲同学：取10mL5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。
乙同学：取10mL2.5%H2O2溶液，加入0.5g CuO为催化剂，进行实验，记录时间t2。
实验结果t1______t2（填“＞”或“＜”）。
结论：浓度越大，反应速率越快。
丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验___________________，
记录时间t3，且t1＜t3＜t2。
更正结论为：当催化剂种类及质量相同时，反应物浓度越大，____________。
C组：探究__________对化学反应速率的影响。
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5，且t4＞t5。
结论：当反应物浓度和催化剂相同时，_____________________。
综上所述：为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须只允许有一个变量，其他量必须相同。
（探究Ⅱ：二氧化碳的性质探究）
铁丝（含碳量0.69%）在氧气中燃烧，铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是___________（填名称）。
查阅资料：①CO2和SO2溶于水后具有相似的化学性质②硫是淡黄色固体
实验一：水槽中滴入紫色石蕊，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO2_____（填“＞”或“＜”）CO2，试管内溶液变成____________色。
实验二：已知镁条可以在CO2中剧烈燃烧，反应为：Mg+CO2
MgO+C，试推测镁条在SO2中燃烧的现象为：剧烈燃烧、放出热量________________。
【题目】某校化学兴趣小组在老师指导下，进行了“影响双氧水分解因素”的实验。以下是探究影响化学反应快慢因素的相关数据
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶液质量/g | 温度/℃ | 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：相同条件下，温度________，反应速率越快。
（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：温度为_________℃,过氧化氢的浓度为_________% ，二氧化锰_________（填“有”或“无”）。
（4）实验中除了量筒外，还需要用到的测量仪器有：_________。
（5）为完成本实验，收集装置可以选下图中的 ____________（填序号）
