题目内容
【题目】某实验小组利用如图所示仪器探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：
Ⅰ．用MnO2、CuO，Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液温合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂，大小相同的海藻酸钠微球，备用。
Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用甲图装置进行实验，改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图（见乙图）。下列说法不正确的是（ ）
A.从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁
B.每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同
C.用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开
D.实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热
【答案】A
【解析】
A、从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁错误，氧化铬或氧化铁催化效果太慢，错误符合题意，故选项正确；
B、每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同正确，因为控制变量法只能控制一个变量，正确但不符合题意，故选项错误；
C、用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热正确，正确但不符合题意，故选项错误；
故选A。
【题目】探究一： 某同学发现将带火星的木条伸入氧气含量约占40％的空气样品中就能复燃，那么能使带火星的木条复燃的氧气含量的最低值是多少呢?小亮同学设计了如下实验进行探究：
第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积10％、20％、30%、40％、50％的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，并进行了记录。
第一组 | 第二组 | 第三组 | |||||||||
集气瓶编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
收集的氧气占集气瓶的体积分数 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
带火星木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
请回答下列问题：
（1）用带火星的木条验满氧气的方法是否说明氧气肯定收集满？________(填“是”或“否”)。
（2）写出铁在氧气中燃烧的文字或符号表达式：____________________。
（3）采取“半值法”探究能减少实验次数。例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%～40%之间，从而省去编号①、②、⑤的实验。同理，第二组实验可以省去的实验编号为______________。
（4）实验数据收集的氧气占集气瓶容积的体积分数最低为35%时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气体积分数约为___________%(计算结果保留整数)。
（5）用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示．若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在大约_________℃。
某同学改用如图装置后能使带火星的木条复燃其原因是_________________。
探究二
（提出问题）过氧化氢溶液分解速率与哪些因素有关？
在常温下，在相同质量、相同浓度的过氧化氢溶液中，分别加入1.5g二氧化锰和x g氧化铜，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需的时间。实验数据记录如下：
实验编号 | Ⅰ | Ⅱ |
反应物 | 5%过氧化氢溶液20mL | 5%过氧化氢溶液20mL |
催化剂 | 1.5 g 二氧化锰 | x g 氧化铜 |
时 间 | 46 s | 84 s |
实验Ⅱ中x的值应为___________。小张同学在上述实验中发现用二氧化锰作催化剂制氧气时（如图1），发现反应放热且过于剧烈，不易控制。后在老师的指导下，把发生装置（如图2）放在冷水中能获得平稳的气流。通过上述实验，小张发现影响过氧化氢分解速率的因素有____________、 ___________。
【题目】被称为“生命之源”的水（H2O）和被称为“绿色氧化剂”的双氧水（H2O2），都是由氢、氧两种元素组成的化合物，通常情况下均为无色液体。在化学实验开放日，实验小组的同学用下面的方法鉴别水和双氧水两瓶无色液体，请填写有关内容：
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①将等体积的两种无色液体分别加入A、B两个试管中。 ②分别向A、B两试管中同时加入等质量（少量）的 二氧化锰，观察现象。
| A试管中无明显现象 B试管中有气泡产生 | A试管中的无色液体是：________； B试管中的无色液体是：_______。 |
（1）B试管中发生反应的文字表达式：_______________________，
（2）二氧化锰在实验过程中充当_________。
（3）如何验证B试管中产生的气体，请试着完成下表：
猜想 | 验证方法及操作 | 实验现象 | 结论 |
______________ | ______________ | ______________ | ______________ |
【题目】小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：
（加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。）
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
（实验记录）
实验步骤 | 实验现象 | 文字或化学式表达式 |
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 | 木炭燃烧得更旺 | 表达式1 |
表中，表达式1是_____。
（实验结论）收集的气体是纯净的氧气。
（实验反思）老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是_____。
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。
（250 mL 集气瓶）
（实验记录）
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 检查装置的气密性 | 装置的气密性良好 | |
② | 加入药品，将装置连接固定 | ||
③ | 打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b | A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。 | 收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计） |
④ | 用凸透镜聚光引燃白磷 | 现象1 | |
⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温， 打开止水夹b | 现象2 | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中，现象1是_____；现象2是_____。
（数据记录）
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
B中剩余水体积/mL | 100 | 42 | 39 | 41 | 38 |
（数据处理）已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为_____% 。（取平均值）
（实验反思）
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于_____（填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是_____。
（3）气体压力传感器可用于检测密闭体系内的气压变化，并以数字、图像等多种形式形象地显示出来。某同学用压力传感器测出实验过程中集气瓶内气压-时间关系如图2所示。
问：①图2中BC段气压变化的原因是_____；
②导致DE段气压变化的实验操作是_____。
【题目】课后查阅资料后，小丽和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。
资料：
①氯酸钾的熔点约为356℃，二氧化锰的分解温度约为535℃．用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右；
②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比；
③氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图（图2）及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图（图3）如下：
请回答问题：
（1）分析图2，氯酸钾熔点_______（填“高于”、“等于”或“低于”）其分解温度；
（2）分析图2，在氯酸钾分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是__________；
（3）分析图3，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是___________；
（4）为证实二氧化锰的催化作用，小丽利用如图4装置进行如表所示的实验：
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 检查气密性 | 方法：___ |
Ⅱ | 分别在“Y”形管两侧支管中加入少量二氧化锰和氯酸钾，塞紧橡皮塞。 | 不填 |
Ⅲ | 分别用酒精灯先后加热二氧化锰和氯酸钾，用带火星木条放在导管口。 | 加热左侧支管，可观察到___；加热右侧支管，可观察到木条较长时间才能复燃。 |
Ⅳ | 冷却后，将“Y”形管左侧支管中部分二氧化锰混入右侧支管中，振荡“Y”形管，加热，用带火星木条放在导管口。 | 加热后可观察到木条立刻复燃。 |
请回答：①步骤Ⅰ中检查气密性方法是：_________；
②完善步骤Ⅲ中的填空：加热左侧支管，可观察到___________；
③小丽认为根据步骤Ⅳ的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，但小明不同意她的观点，小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的_________不变。
后来在老师的指导下，小丽完善了实验方案，最终验证了自己的结论，则实验室利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的符号表达式为：___________。
