题目内容
8．
安全火柴的火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫磺和玻璃粉等．火柴杆上涂有少量石蜡．火柴盒侧面的摩擦层由红磷和玻璃粉调和而成． （1）KClO3可由NaCl溶液和KCl为原料制得，制备过程中的一个化学方程式是
NaCl+3H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{80℃}$NaClO3+3X，其中X的化学式是H2，判断的依据是化学变化前后原子的种类、数目不变；
（2）火柴头在火柴盒侧面划动产生的热量使红磷燃烧．红磷燃烧的产物是五氧化二磷，该反应的基本类型是化合反应；
（3）磷燃烧放出的热使氯酸钾分解放出氧气，此过程中二氧化锰的作用是催化作用；
（4）氯酸钾分解放出的氧气与硫反应，放出的热引燃石蜡，最终使火柴杆着火．火柴燃烧时有一种刺激性气味，这是因为S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2 （用化学方程式表示）．
分析 （1）根据质量守恒定律分析；
（2）红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；
（3）二氧化锰作为催化剂；
（4）二氧化硫燃烧，反应物为硫和氧气，生成物为二氧化硫，反应条件为点燃，故可以书写化学方程式．
解答 解：（1）根据化学变化前后原子的种类、数目不变，由反应的化学方程式可知：
反应前 反应后
Na原子 1 1
Cl原子 1 1
O原子 3 3
H原子 6 0
根据化学变化前后原子的种类、数目不变，生成物X的2个分子中含有6个H原子，则每个X分子由2个H原子构成，则物质X的化学式为H2；
（2）红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应是两种物质生成一种物质的化合反应，
（3）氯酸钾分解放出氧气过程中二氧化锰的作用是催化作用；
（4）氧气与硫反应放出热量使火柴杆着火，反应的化学方程式为：S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2 ；
故答案为：（1）H2；化学变化前后原子的种类、数目不变；
（2）五氧化二磷；化合反应；
（3）催化作用；
（4）S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2 ．
点评 确定反应物、生成物、反应条件，正确书写化学方程式；并且掌握书写化学方程式的方法和步骤；学会从题目中提取有效的信息．
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3．甲、乙、丙、丁、戊是5种常见物质，由氢、氧、硫、钙4种元素中的1一3种组成．
（l）甲是无色有刺激性气味的气体，也是空气污染物之一，则甲的化学式是SO2．
（2）乙是一种无色液体，将人体呼出的气体吹人乙中出现浑浊现象，则液体乙是氢氧化钙溶液．
（3）丙在一定条件下发生反应的微观示意图如下，在方框中补全相应微粒的图示．
（4）丁在一定条件下反应生成戊，该反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
（5）下列说法正确的是CD（填字母序号）．
A．甲、丁、戊都是氧化物
B．甲、丙、戊中都含有氧分子
C．丁和戊在一定条件下可以相互转化
D．（3）和（4）中发生的反应都是分解反应
某实验小组对二氧化锰催化过氧化氢的实验进行了研究，实验数据记录如下：
（l）用过氧化氢制得氧气的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O↑+O2↑．
（2）检验有氧气生成的实验操作是将带火星的小木条伸入试管内
（3）从实验数据可知，本实验中二氧化锰粉末的最佳用量是C．
A．0.3g B．0.5g C．0.7g D．0.9g．
（l）甲是无色有刺激性气味的气体，也是空气污染物之一，则甲的化学式是SO2．
（2）乙是一种无色液体，将人体呼出的气体吹人乙中出现浑浊现象，则液体乙是氢氧化钙溶液．
（3）丙在一定条件下发生反应的微观示意图如下，在方框中补全相应微粒的图示．
（4）丁在一定条件下反应生成戊，该反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
（5）下列说法正确的是CD（填字母序号）．
A．甲、丁、戊都是氧化物
B．甲、丙、戊中都含有氧分子
C．丁和戊在一定条件下可以相互转化
D．（3）和（4）中发生的反应都是分解反应
某实验小组对二氧化锰催化过氧化氢的实验进行了研究，实验数据记录如下：
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 10%的过氧化氢溶液用量/mL | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 二氧化锰用量/g | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 0.9 | 1.1 |
| 收集等体积氧气所用时间/s | 17 | 7 | 4 | 2 | 2 | 2 |
（2）检验有氧气生成的实验操作是将带火星的小木条伸入试管内
（3）从实验数据可知，本实验中二氧化锰粉末的最佳用量是C．
A．0.3g B．0.5g C．0.7g D．0.9g．
14．小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣．她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理
如下：
加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气．减压时，分子筛将所吸附的氮气排放．整个过程中，分子筛并不消耗．
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究．
实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气．
【实验记录】
表中，化学方程式I是C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2．
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气．
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气．该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是木炭在集气瓶中燃烧得更旺只能说明集气瓶中氧气的含量高于空气中氧气的含量，不能说明集气瓶中氧气含量为100%．
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量．
同学们在老师的指导下设计了如图（2）所示装置，进行实验，并重复多次．
【实验记录】
表中，操作I是打开止水夹b；现象I是B中部分水被吸入A中．
【数据记录】
【数据处理】
已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去．小丽所带气体中氧气的体积分数为80%．
【实验反思】
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于物理变化（填“物理变化”或“化学变化”）．
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是白磷不足．
【拓展探究】
探究小组在查阅资料时发现：收集氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃．那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小组同学对此展开研究．请根据实验回答下列问题
（1）写出甲装置中反应的化学方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，在甲的实验现象中带火星的木条往往难以复燃，改用乙装置后能使带火星的木条复燃，请解释原因：由于在加热分解过氧化氢生成氧气的同时，也生成了大量的水蒸气，因此带火星的木条很难复燃．
（2）第一组实验：取5支集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总体积10%、20%、30%、40%、50%上的水．用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去．将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象．
小亮在前组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表．
收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是49%（计算结果保留整数）．
（3）小明上网查阅资料时发现：硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气．于是 他决定设计实验来检验硝酸铜分解产生的氧气．
【查阅资料】
①相同条件下，任何气体的体积比等于分子个数之比
②硝酸铜分解后的气体可以完全被氢氧化钠溶液吸收
【设计实验】
小明同学设计如图（4）所示的装置，将硝酸铜固体放入试管中加热，该反应的方程式为2Cu（NO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO2↑+O2↑，然后打开
A处的止水夹，将带火星的木条放在导管口，复燃，于是他得出结论硝酸铜分解生成了氧气．
【实验反思】
（1）从硝酸铜分解得到的气体能使带火星的木条复燃这一事实，能说明一定生成了氧气吗？不能（填“能”或“不能”）．理由是空气中氧气的浓度是21%，带火星的木条并没有复燃，本实验中氧气的浓度只占混合气的20%．那从这一现象可以得到什么结论？二氧化氮支持燃烧．请设计一个简单实验方案证明你的结论：只需要将带火星的木条伸入二氧化氮气体中，如果复燃，即可证明．
（2）为了防止二氧化氮逸出而环境污染，所以烧杯中应该放入氢氧化钠溶液．
如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气．减压时，分子筛将所吸附的氮气排放．整个过程中，分子筛并不消耗．
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究．
实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气．
【实验记录】
| 实验步骤 | 实验现象 | 化学方程式 |
| 取一只250mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 | 木炭燃烧得更旺， 然后慢慢熄灭 | 化学方程式I |
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气．【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气．该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是木炭在集气瓶中燃烧得更旺只能说明集气瓶中氧气的含量高于空气中氧气的含量，不能说明集气瓶中氧气含量为100%．
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量．
同学们在老师的指导下设计了如图（2）所示装置，进行实验，并重复多次．
【实验记录】
| 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
| ① | 检查装置的气密性 | 装置的气密性良好 | |
| ② | 加入药品，将装置连接固定 | ||
| ③ | 打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b | A中水进入到B中，B中水的体积为200mL． | 收集200mL气体（由压强差引起的误差忽略不计） |
| ④ | 用凸透镜聚光引燃白磷 | 燃烧，产生大量白烟 | |
| ⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温，进行操作I | 现象I | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
【数据记录】
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| B中剩余水体积/mL | 100 | 42 | 39 | 41 | 38 |
已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去．小丽所带气体中氧气的体积分数为80%．
【实验反思】
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于物理变化（填“物理变化”或“化学变化”）．
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是白磷不足．
【拓展探究】
探究小组在查阅资料时发现：收集氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃．那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小组同学对此展开研究．请根据实验回答下列问题
（1）写出甲装置中反应的化学方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，在甲的实验现象中带火星的木条往往难以复燃，改用乙装置后能使带火星的木条复燃，请解释原因：由于在加热分解过氧化氢生成氧气的同时，也生成了大量的水蒸气，因此带火星的木条很难复燃．（2）第一组实验：取5支集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总体积10%、20%、30%、40%、50%上的水．用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去．将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象．
小亮在前组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表．
| 第一组 | 第二组 | 第三组 | |||||||||
| 集气瓶编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
| 收集的O2占容积的体积分数（%） | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
| 带火星木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
（3）小明上网查阅资料时发现：硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气．于是 他决定设计实验来检验硝酸铜分解产生的氧气．
【查阅资料】
①相同条件下，任何气体的体积比等于分子个数之比
②硝酸铜分解后的气体可以完全被氢氧化钠溶液吸收
【设计实验】
小明同学设计如图（4）所示的装置，将硝酸铜固体放入试管中加热，该反应的方程式为2Cu（NO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO2↑+O2↑，然后打开
A处的止水夹，将带火星的木条放在导管口，复燃，于是他得出结论硝酸铜分解生成了氧气．【实验反思】
（1）从硝酸铜分解得到的气体能使带火星的木条复燃这一事实，能说明一定生成了氧气吗？不能（填“能”或“不能”）．理由是空气中氧气的浓度是21%，带火星的木条并没有复燃，本实验中氧气的浓度只占混合气的20%．那从这一现象可以得到什么结论？二氧化氮支持燃烧．请设计一个简单实验方案证明你的结论：只需要将带火星的木条伸入二氧化氮气体中，如果复燃，即可证明．
（2）为了防止二氧化氮逸出而环境污染，所以烧杯中应该放入氢氧化钠溶液．
15．下列实验中的做法错误的是（ ）
| A． | 用红磷燃烧测定空气中氧气的含量时，用足量的红磷 | |
| B． | 做铁丝在氧气中燃烧实验前，在集气瓶内铺一层细沙 | |
| C． | 排水法收集气体，当导管口刚有气泡冒出时立即收集 | |
| D． | 剩余的药品放回原试剂瓶中，不能随意丢弃 |