Question

8．人类的生存离不开氧气，华士实验中学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验．
【探究一】某同学称取一定质量的高锰酸钾放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取氧气．实验结束时，该同学发现收集到的氧气大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】
猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解放出氧气
猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出氧气
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
（1）第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变．则猜想Ⅰ（填“Ⅰ”或者“Ⅱ”） 错误．
（2）第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热，在没有用测定质量的方法的前提下得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明猜想Ⅱ正确．
探究二：某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．
已知：在空气中，温度超过40℃，白磷（化学符号为P）就可以自燃，即和氧气反应生成五氧化二磷．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
（1）请写出白磷与氧气反应的文字或符号表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降，后上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为70mLmL．
（3）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？abc（填写序号）
a．加快集气瓶冷却  
b．液封导气管末端以防气体逸出
c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

Answer 1

分析 【探究一】根据催化剂的性质及氧气的性质分析回答
探究二：（1）根据白磷燃烧生成五氧化二磷进行解答．
（2）根据白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中装置内的压强的变化分析，根据空气中氧气含量考虑；
（3）根据集气瓶中水可以使瓶内形成密封体系考虑

解答 解：【探究一】第一组同学加热二氧化锰一段时间，由二氧化锰的质量不变可知，反应生成的二氧化锰不能分解放出氧气；由于氧气有助燃性，所以，该组同学选择的实验方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明猜想Ⅱ正确．
故答案为：Ⅰ；将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明猜想Ⅱ正确；
探究二：（1）磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的文字或符号表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷或4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷或4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内的压强先增大，后又降低，因此瓶内水面的变化是先下降，后上升；由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，所以空气体积是100mL，所以氧气占着20mL，所以最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL；
故答案为：先下降，后上升；70mL；
（3）集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．同时还可以加快集气瓶冷却，缓冲集气瓶内气压的骤然升高．故答案为：abc．

点评 本考点考查了催化剂、空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点，要认真把握．本考点综合性比较强，主要出现在实验题中．