题目内容
【题目】过氧化氢在生产生活中有广泛应用，实验小组对过氧化氢进行探究。
（1）探究过氧化氢分解的催化剂种类。下面是他们设计的三组实验装置，在两两对比实验中(其他条件都相同)，下列观察(或测定)方法在比较出催化剂对过氧化氢分解加速效果的依据分别是。
第一组同时实验，观察比较反应过程中___________________。
第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢；
第三组分两次实验，比较反应过程中______________________________。待第三组实验中过氧化氢完全分解后，最终产两次产生气体的体积____________________(填“相同”或“不同”)，并在催化剂的质量与反应时间的关系图中画出二者的关系____________________。
（2）某兴趣小组通过实验发现使带火星木条复燃的氧气含量最低值是48%，但用带火星的木条直接检验过氧化氢溶液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气所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图1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，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在大约____________________°C。某同学改用如图2的装置后能使带火星的木条复燃，其原因是___________________。
（3）模拟氢氧焰实验按如图所示装置进行实验。
①关闭K，通入氢气，点燃。为保证安全，点燃氢气之前应先____________________。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。
②打开K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的___________________有关。
【答案】两个气球体积变化的快慢 收集一 定体积氧气所需时间 相同 
87℃ U型管冷凝了水蒸气，提高了氧气的纯度 验纯 浓度
【解析】
过氧化氢在催化剂催化作用下生成水和氧气，催化剂在反应前后质量和化学性质均不变。
（1）过氧化氢在催化剂催化作用下生成水和氧气。
第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢。
第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢；
第三组分两次实验，比较反应过程中收集一定体积氧气所需时间。催化剂只能影响反应速率，不改变产物的质量或者体积，待第三组实验中过氧化氢完全分解后，最终产两次产生气体的体积相同，催化剂在反应前后质量和化学性质均不变，催化剂的质量与反应时间的关系图中画出二者的关系为
。
（2）使带火星木条复燃的氧气含量最低值是48%，由混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线图1可知，欲使带火星的木条复燃，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在大约87℃，改用图2的装置后能使带火星的木条复燃，氧气能使带火星的木条复燃，氧气的浓度要达到一定浓度，故原因是U型管冷凝了水蒸气，提高了氧气的纯度。
（3）①关闭K，通入氢气，点燃。氢气是可燃性气体，为防止发生爆炸，在点燃前必须检验纯度，为保证安全，点燃氢气之前应先验纯。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。
②打开K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，氧气具有助燃性，浓度越高，燃烧越明显，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
【题目】小丽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 | 文字表达式I |
表中，文字表达式为_____
（实验结论）收集的气体是纯净的氧气。
（实验反思1）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用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。
（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，瓶装满水，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 | 燃烧，产生大量白烟 | |
⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温，操作I | 现象I | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中，操作I是____________，现象I是_________。上述反应文字表达式是_________。
（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。取余下四次平均值计算，小丽所带气体中氧气的体积分数为________________% 。
（实验反思2）
（1）这台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_________________。
