中考化學(xué)實驗過關(guān)專題 空氣 氧 人教版

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中考化學(xué)實驗過關(guān)專題 空氣 氧 第一類 基礎(chǔ)型實驗大題 典例剖析 例1 （2011 天津）測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置如右下圖所示．在集氣瓶內(nèi)加入少量的水，并五等分水面以上容積，做上記號．用彈簧夾夾緊乳膠管．點燃燃燒匙內(nèi)足量的紅磷，立即伸入瓶中并把塞子塞緊． (1)寫出紅磷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式：______________________________ (2)待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終上升約至1刻度處。由此可知氧氣約占空氣體積的________。 (3)紅磷熄滅后，集氣瓶內(nèi)剩下的氣體主要是_____，該氣體________(填“支持”或“不支持”)燃燒。 解析：紅磷燃燒消耗的是空氣中的氧氣，進入瓶內(nèi)水的體積即是參加反應(yīng)的氧氣的體積；紅磷熄滅后，剩下的氣體是不能支持燃燒的氣體,氮氣。 答案：（1）4P ＋ 5O22P2O5 ；（2）1/5 ；（3）氮氣 不支持 【規(guī)律方法總結(jié)】測量空氣中氧氣含量實驗可用多種方法，其原理都是利用某種物質(zhì)在一定量的空氣中發(fā)生反應(yīng)，完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)生其他氣體，導(dǎo)致壓強減小，減少的體積即為空氣中氧氣的體積，因此，針對不同的實驗裝置，要學(xué)會正確的觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象，才能得出正確的結(jié)論。若對教材中的實驗原理不明確，就無法遷移應(yīng)用，進行正確的分析和解答。 例2 小華同學(xué)做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，用了兩種不同的方法點燃鐵絲。請分析回答： ⑴把鐵絲放在酒精燈外焰上加熱，當(dāng)鐵絲發(fā)紅時，把鐵絲移入盛有氧氣和少量水的集氣瓶內(nèi)，鐵絲并不能燃燒（如圖甲所示），這是因為將發(fā)紅的鐵絲移至集氣瓶內(nèi)時， ； ⑵改用火柴引燃鐵絲，鐵絲在盛有氧氣和少量水的集氣瓶內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒，火星四射，并生成一種黑色固體（如圖乙所示）。請寫出這種黑色固體的化學(xué)式 。 解析：鐵絲燃燒需要的溫度很高，用酒精燈加熱時，移到集氣瓶內(nèi)后鐵絲的溫度已經(jīng)降到著火點以下，因此不能燃燒。鐵絲燃燒后生成的黑色固體是四氧化三鐵。 答案：（1）溫度降到著火點以下；（2）Fe3O4 【規(guī)律方法總結(jié)】了解常見可燃物燃燒的現(xiàn)象，明確木炭、鐵絲等物質(zhì)在氧氣燃燒的實驗操作要點及原因是答案關(guān)鍵。 例3 （2011 廣州）實驗室用右圖所示裝置制取和收集O2，下列操作不正確的是 A．將KClO3，和MnO2混合．用紙槽裝入試管中 B．將導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里，然后加熱，立即收集O2 C．待集氣瓶充滿O2，蓋好玻璃片后，再移出水面 D．收集完成后，松開橡皮塞，再熄滅酒精燈 解析：給試管加熱時，管內(nèi)空氣會因為受熱膨脹從導(dǎo)管口逸出，因此將導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里，再加熱，收集到的氧氣不純，應(yīng)在導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)均勻冒出后才能收集。 答案：B 【規(guī)律方法總結(jié)】本題的易錯點主要是D選項的干擾，由于受 所學(xué)知識的影響，認為“收集完后應(yīng)該是先撤導(dǎo)管，后熄滅酒精燈，而認為D選項的做法是錯誤的。應(yīng)該注意，D選項的操作也能防止水倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。 例4 （2012婁底）下列關(guān)于催化劑的說法不正確的是 （ ） A.化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變 B.催化劑可以提高某些化學(xué)反應(yīng)的速率 C.催化劑可以降低某些化學(xué)反應(yīng)的速率 D.任何化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑 解析：催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化，故A選項正確；催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率，改變可以是提高某些化學(xué)反應(yīng)的速率，也可以降低某些化學(xué)反應(yīng)的速率，故B、C選項正確；并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑，故D選項錯誤。 答案：D 【規(guī)律方法總結(jié)】此題考查了對催化劑特點的理解，解題時只要把握催化劑的特點是只改變反應(yīng)的速度，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變；同時還需要注意有的反應(yīng)需要催化劑，有些化學(xué)反應(yīng)不需要催化劑。 中考真題分析 1.（2012百色） 下列實驗現(xiàn)象的描述錯誤的是 （ ） A.白磷自燃產(chǎn)生大量白霧 B.木炭在氧氣中燃燒發(fā)出明亮白光 C.鎂帶在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，生成白色團體 D.硫磺在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，且有刺激性氣味氣體生成 解析：本題考查物質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒的現(xiàn)象。記住常見可燃物燃燒的現(xiàn)象，明確白磷、木炭、鎂帶、硫磺等物質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒的實驗操作要點及原因是答題關(guān)鍵。白磷自燃產(chǎn)生的是大量的白煙而不是白霧，煙是固體小顆粒組成的，而霧是液體小顆粒組成的。 答案：A 2. （2011昭通）右圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，實驗前在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做上記號。下列說法中不正確的是（　?。? A．集氣瓶內(nèi)加入少量水可防止瓶底炸裂 B．該實驗所用紅磷的量不足可能造成氣體減少的體積小于五分之一 C．實驗時，點燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中，并塞緊橡皮塞 D．紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白霧，火焰熄滅后立刻打開彈簧夾 解析：測定空氣組成實驗中，集氣瓶中事先加入少量水即可以防止瓶底炸裂，又可以吸收熱量和又能夠吸收P2O5，故A正確；紅磷應(yīng)過量以保證將氧氣充分消耗完，假如紅磷量不足，則會導(dǎo)致氧氣沒有被充分消耗完，水的進入量不足1/5，故B分析正確；點燃的紅磷如果伸入集氣瓶中過慢，則會導(dǎo)致一部分空氣因為溫度升高而溢出，使水的進入量大于1/5，C分析正確；紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，火焰熄滅后瓶內(nèi)溫度仍然比較高，此時打開彈簧夾會導(dǎo)致水的進入量小于1/5，故D分析錯誤。 答案：D 3. (2011溫州)科學(xué)興趣小組想研究影響過氧化氫(H2O2)分解速度的因素。在四支試管中分別加入0.2克二氧化錳 (MnO2)粉末，然后加入等量的不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液，觀察氣泡產(chǎn)生的速度，記錄如下： 實驗次數(shù) 1 2 3 4 H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù) 1％ 5％ 10% 15% MnO2質(zhì)量 0.2克 0.2克 0.2克 0.2克 氣泡產(chǎn)生的速度 + ++ +++ ++++ (1)該實驗研究的問題是：過氧化氫分解的速度與 的關(guān)系。 (2)為了檢驗產(chǎn)生的氣體是否為氧氣，請你寫出檢驗的方法： (3)實驗完畢，可利用過濾法回收剩余溶液中的二氧化錳粉末。在過濾過程中，下列儀器不需要的有 。 A．玻璃棒 B．酒精燈 C．天平 D．燒杯 E．漏斗 解析：由實驗數(shù)據(jù)可知，實驗中的變量是過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，因此實驗探究的問題是過氧化氫分解的速率與其本身的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)有關(guān)。檢驗氧氣的方法應(yīng)根據(jù)氧氣的助燃性來選擇。二氧化錳不溶于水，因此分離剩余溶液中的二氧化錳可用過濾的方法，選擇的儀器是玻璃棒、漏斗和燒杯。 答案：(1)H202 溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；(2)將帶火星的木條伸人試管中；(3)B、C 4. （2011大連市）下圖是實驗室制取氣體的常用裝置。 （1）裝備B中的長形儀器的名稱是 。 （2）用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為 ；實驗時應(yīng)在試管口放一團棉花，其作用是 ；用排水法收集氧氣的合適時機是 。 （3）實驗室制取二氧化碳應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收集裝置是（填裝置字母） ；選擇該發(fā)生裝置的依據(jù)是 ． 分析：本題考查氣體制備。（2）制取氧氣時，在管口放置棉花，目的是為了避免加熱過程中高錳酸鉀顆粒堵塞導(dǎo)管，妨礙氣體的導(dǎo)出；用排水法收集氧氣時，應(yīng)在管口處得氣泡均連續(xù)冒出時才能收集，否則收集的其他不純。（3）實驗室制取二氧化碳的藥品是稀鹽酸和石灰石，二者反應(yīng)不需要加熱，故發(fā)生裝置應(yīng)選擇B；二氧化碳能溶于水，且密度大于空氣密度，故不能采用排水法收集，可用向上排空氣法收集，故收集裝置應(yīng)選擇C。 答案：（1）長頸漏斗；（2）2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 防止高錳酸鉀顆粒堵塞導(dǎo)管 導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出；（3）BC 固體和液體反應(yīng)且不需加熱 過關(guān)檢測 兩年中考 1. （2011南昌）實驗室檢驗氧氣應(yīng)該選用 （ ） A．pH試紙 B．澄清石灰水 C．酚酞溶液 D．帶火星的木條 1.D 解析：氧氣具有支持燃燒的性質(zhì)，因此可用帶火星的木條來檢驗氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。 2.（2012懷化）下列敘述正確的是 （　 　） A．木炭在充足的氧氣中燃燒生成一氧化碳 B．硫在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰 C．鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，生成三氧化二鐵 D．紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量的白霧 2.B 解析：木炭在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳，在氧氣不充足時生成一氧化碳；硫在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰；鐵絲在氧氣中劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體；紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量的白煙。 3. （2011肇慶）按右圖組裝儀器，關(guān)閉止水夾，通電使紅磷燃燒。請回答下列問題： （1）燃燒的現(xiàn)象是 ； （2） 紅磷燃燒一段時間后，自動熄滅了，你認為原因是 ； （3） 冷卻后，松開止水夾，你觀察到的現(xiàn)象為 。 3.（1）產(chǎn)生白煙，火焰慢慢熄滅； （2）集氣瓶內(nèi)的氧氣已消耗完； （3）燒杯里的水倒吸到集氣瓶內(nèi)（或燒杯的水面下降），集氣瓶中的水約占集氣瓶容積1/5 解析：紅磷在燃燒時會產(chǎn)生大量的白煙，當(dāng)瓶內(nèi)的氧氣消耗完畢后，紅磷會因沒有氧氣的支持而熄滅。由于瓶內(nèi)的氧氣被消耗，導(dǎo)致瓶內(nèi)的壓強減小，因此，冷卻后打開止水夾，會觀察到水倒流入集氣瓶內(nèi)，且進入水的體積約為集氣瓶容積的1/5。 4.（2011河南)右圖是實驗宣制取氣體的常用裝置。 (1)A中的試管口為什么應(yīng)略向下傾斜? ； (2)寫出選用B制取氧氣的化學(xué)方程式。 ； (3)若采用C (氣體由a口進入)收集到一種氣體，請簡述驗證該氣體的實驗方法。 。 解：（1）固體中含有水分，加熱時變成水蒸氣而逸出，試管口處的溫度較低，水蒸氣遇冷而凝結(jié)成水珠而附著在試管口，為了防止試管口的冷凝水回流到試管底部引起試管的炸裂，所以應(yīng)該將試管口略向下傾斜； （2）裝置B是在常溫的條件下來制取氣體的，所以可以選擇過氧化氫和二氧化錳來制取氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：； （3）氣體由a管進入說明密度比空氣的大，根據(jù)所學(xué)知識可知氧氣的密度比空氣大，根據(jù)氧氣能夠支持燃燒的性質(zhì)，可以把帶火星的木條放在集氣瓶中，然后觀察木條是否復(fù)燃來判斷是否為氧氣． 故答案為： （1）防止試管口的冷凝水回流到熱的試管底部，炸裂試管； （2）； （3）將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復(fù)燃，證明收集的氣體是氧氣． 5.（2011天津）根據(jù)下列裝置圖，按要求回答有關(guān)問題： （1）寫出圖中帶有標(biāo)號儀器的名稱：a 。 （2）實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取并收集較干燥的氧氣時，應(yīng)選用的裝置是 （填序號），反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ； 若實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取并用排水法收集氧氣，停止加熱時，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，然后再 。 （3）實驗室還可以用分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣。常溫下，在試管中分別加入下列物質(zhì)，把帶火星的木條伸入試管，不能使木條復(fù)燃的是 。 A. 5mL5%的過氧化氫溶液 B. 5mL5%的過氧化氫溶液和少量二氧化錳 C. 5mL5%的過氧化氫溶液和少量硫酸銅溶液 D. 5mL5%的過氧化氫溶液和少量紅磚粉末 5.（1）集氣瓶；（2）AC 熄滅酒精燈；（3） A 解析：（2）用加熱氯酸鉀和二氧氣錳混合物的方法制取氧氣的反應(yīng)需要加熱，因此發(fā)生裝置應(yīng)選A；收集干燥的氧氣，則不能選用排水法來收集，又因為氧氣的密度比空氣大，故收集裝置應(yīng)選擇C。實驗完畢后，若用排水法收集氧氣，在拆卸裝置時，應(yīng)先將導(dǎo)管從水中取出，然后再熄滅酒精燈。（3）過氧氣氫溶液能產(chǎn)生氧氣，可用的催化劑有多種，硫酸銅、紅磚粉等都可以加快過氧氣氫溶液的分解速率。 6. （2011南京市）請根據(jù)下列裝置圖，回答有關(guān)問題： （1）寫出實驗室在B裝置中用H2O2制取氧氣的化學(xué)方程式： （2）實驗室收集氧氣可用 （填編號）裝置；在收集過程中，當(dāng)氧氣充滿集氣瓶后，將導(dǎo)管從瓶口處移開， 在桌上。 （3）用A裝置制取氧氣時，試管中的棉花沒有發(fā)生燃燒，根據(jù)燃燒的條件分析，其主要原因是 。 6.（1）； （2）在水下用玻璃片蓋住瓶口，把集氣瓶移出水槽，正放； （3）溫度未達到棉花的著火點（答案合理即可） 解析：B裝置是用過氧氣氫在以二氧氣錳做催化劑的條件下制取氧氣；氧氣的密度比空氣大，且不易溶于水，所以可以用排水法收集氧氣，集滿氧氣的集氣瓶蓋好玻璃片后，移出水槽，要正放在桌面上；棉花屬于可燃物燃燒要具備兩個條件：一是與氧氣接觸；二是溫度要達到可燃物的著火點。此時的棉花與氧氣接觸，所以沒有發(fā)生燃燒的原因就是溫度沒有達到棉花的著火點。 一年模擬 7.（2012安慶模擬）為研究鐵絲的粗細對鐵在氧氣中燃燒的影響，下列實驗?zāi)苓_到目的的是（ ） A.在同一瓶氧氣中，先后進行不同粗、細鐵絲的燃燒實驗 B.在兩瓶不同濃度的氧氣中，分別同時進行粗、細鐵絲的燃燒實驗 C.在兩瓶相同濃度的氧氣中，分別同時進行粗、細鐵絲的燃燒實驗 D.在兩瓶不同濃度的氧氣中，分別同時進行相同鐵絲的燃燒實驗 7．C 解析：同一瓶氧氣中先后進行不同粗、細的鐵絲實驗會因為氧氣不足而達不到實驗?zāi)康?，A錯；探究鐵絲的粗細對鐵在氧氣中燃燒的影響，可變量是鐵絲的粗細，控制變量的是氧氣的純度，B、D錯。 8. (2012浦東模擬)下圖是實驗室用于制取、干燥和收集氣體的裝置圖，實驗課上同學(xué)們用過氧化氫溶液和二氧化錳制取并收集氧氣，請回答問題： (1)制取氧氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇(填裝置編號) 。 (2)現(xiàn)要收集一瓶干燥的氧氣，請按氣體的流向，用裝置導(dǎo)管的編號將裝置連接好：①→ 。 (3)收集一瓶氧氣，燃燒匙里放少量硫粉，加熱直至燃燒，把燃燒匙伸進盛滿氧氣的集氣瓶里，可觀察到硫在氧氣里劇烈燃燒，發(fā)出 火焰。 8.（1）A；（2）②→③→⑤（3）藍紫色 解析：用過氧氣氫溶液和二氧氣錳來制取氧氣，是固體與液體反應(yīng)且不需要加熱，因此發(fā)生裝置應(yīng)選擇A。收集一瓶干燥的氧氣，則應(yīng)該讓生成的氧氣通過干燥裝置，故生成的氧氣應(yīng)首選通過濃硫酸，然后再通入到集氣瓶中，故其流程是①→②→③→⑤。硫是純氧中燃燒發(fā)出藍紫色火焰。 第二類開放型實驗大題 典例剖析 例1 （2011麗水）根據(jù)空氣的成分填空： （1）能參與植物的光合作用，在空氣中含量過多會造成溫室效應(yīng)的氣體 。 （2）體積分數(shù)占0.94%，在通電時能發(fā)出不同顏色光的氣體是 。 （3）小蘭同學(xué)用如圖裝置進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)大于1/5，請你幫助她分析造成這種結(jié)果的可能原因是（寫出一點） 。 解析：空氣中各成分及體積分數(shù)為：氮氣 78%、氧氣 21%、稀有氣體 0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸氣和雜質(zhì) 0.03%。造成溫室效應(yīng)的氣體有二氧化碳、甲烷、臭氧等，根據(jù)在空氣中含量過多來考慮是二氧化碳；根據(jù)體積分數(shù)約占0.94%，可推出是稀有氣體。測得的氧氣體積分數(shù)大于1/5，說明從裝置內(nèi)出來的氣體多了，即有可能向瓶口塞入膠塞過慢由于磷燃燒放熱使瓶內(nèi)氣體被趕出一部分。 答案：（1）二氧化碳（或CO2）；（2）稀有氣體；（3）向瓶口塞入膠塞過慢（或操作不當(dāng)使瓶中氣體部分逸出或彈簧夾沒有夾緊或膠皮管沒有夾緊或沒有夾彈簧夾等） 【規(guī)律方法總結(jié)】出現(xiàn)題中錯誤的原因主要是在操作上，如點燃的紅磷在插入瓶內(nèi)時，有一部分空氣因受熱而逸出集氣瓶；或者是導(dǎo)管未夾緊止水夾，使瓶內(nèi)空氣沿導(dǎo)管跑出等。 例2 (2011聊城)根據(jù)反應(yīng)事實可以推出影響化學(xué)反應(yīng)的因素，下列推理中不合理的是 選項 化學(xué)反應(yīng)事實 影響因素 A 蠟燭在純氧中燃燒的火焰比在空氣中燃燒的火焰更明亮 反應(yīng)物濃度 B 煤粉比煤塊燃燒的更加劇烈、更加充分 反應(yīng)物種類 C 碳在常溫下不與氧氣反應(yīng),點燃時能與氧氣反應(yīng) 反應(yīng)溫度 D 雙氧水在通常情況下難分解,加入二氧化錳后迅速分解 催化劑 解析：蠟燭在純氧中燃燒的火焰比在空氣中燃燒的火焰更明亮是因為氧氣的濃度不一樣，故A正確；煤粉比煤塊燃燒得更加劇烈、更加充分是因為煤粉與氧氣的接觸面積比煤塊與氧氣的接觸面積大，煤粉與煤塊屬于同種物質(zhì)，故B錯誤；碳在常溫下不容易與氧氣反應(yīng)，在點燃的情況下容易與氧氣反應(yīng)，說明溫度能夠影響化學(xué)反應(yīng)的速率，故C正確；過氧化氫在二氧化錳的作用下反應(yīng)速率加快，說明使用催化劑可以提高化學(xué)反應(yīng)速率，故D正確。 答案：B 【規(guī)律方法總結(jié)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，反應(yīng)物的濃度、種類、條件等方面的因素都能夠影響化學(xué)反應(yīng)的速率，能夠根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象不同來判斷影響反應(yīng)速率的因素是本題考查的旨意。 例3（2011桂林）實驗室制取氧氣是初中化學(xué)階段的重要實驗。小元同學(xué)準確稱取7.9g純凈的高錳酸鉀加熱一段時間后，收集到氧氣580mL（標(biāo)準狀況）。 （1）請寫出兩個實驗室用固體反應(yīng)物制取氧氣的化學(xué)方程式： 、 。 （2）意外發(fā)現(xiàn)：根據(jù)化學(xué)方程式計算，7.9g高錳酸鉀完全分解，應(yīng)生成氧氣560mL（標(biāo)準狀況）。小元通過數(shù)據(jù)分析，意外發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣體積和理論計算的氧氣體積不相符合，并且在實驗中還意外發(fā)現(xiàn)錳酸鉀溶液呈墨綠色。 （3）提出假設(shè)：小元取實驗后的少量固體殘渣再次加熱，經(jīng)檢驗又產(chǎn)生了氧氣。根據(jù)小元發(fā)現(xiàn)的問題和上述實驗結(jié)果可以做出如下假設(shè)： 假設(shè)1：二氧化錳也可以受熱分解產(chǎn)生氧氣； 假設(shè)2：錳酸鉀也可以受熱分解產(chǎn)生氧氣； 假設(shè)3：二氧化錳和錳酸鉀受熱都可以放出氧氣； 假設(shè)4： 。（只填一種） 設(shè)計實驗：小元用最初加熱所得的殘渣及必要的實驗用品，設(shè)計了如下實驗流程驗證假設(shè)2． 請在下面實驗流程方框中的相應(yīng)位置填寫各步驟的實驗操作名稱． 步驟1： →步驟2： →步驟三 →步驟4：干燥→步驟5：驗證假設(shè)2 請簡要敘述步驟5的操作 ． （5）得出結(jié)論：若觀察到 ，則假設(shè)2成立；若觀察到 ，則假設(shè)2不成立． 解析：(1)常見固體制氧氣的有：氯酸鉀在二氧氣錳的催化作用下加熱制取氧氣、高錳酸鉀加熱制取氧氣，根據(jù)兩從此反應(yīng)的實際寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式；（3）圍繞二氧氣錳和錳酸鉀兩物質(zhì)思考，還有二氧化錳可以催化錳酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣，或者是錳酸鉀可以催化二氧化錳受熱分解產(chǎn)生氧氣沒有分析到，因此可圍繞上述兩種情況提出假設(shè)；（4）因為二氧化錳不溶于水、錳酸鉀溶于水的性質(zhì)，對于二氧化錳和錳酸鉀兩固體的分離可采用溶解、過濾、蒸發(fā)等操作；而驗證錳酸鉀制氧氣的方法可用驗證氧氣有無產(chǎn)生即可，即用帶火星的木條伸入試管中；（5）如果假設(shè)5成立，則會觀察到帶火星的木條復(fù)燃，否則不復(fù)燃。 答案：（1） ； （3）MnO2可以催化K2MnO4受熱分解產(chǎn)生O2（或“K2MnO4可以催化MnO2受熱分解產(chǎn)生O2”或“KMnO4在不同溫度下以其它方式分解產(chǎn)生更多氧氣”或“升高溫度K2MnO4和MnO2相互反應(yīng)產(chǎn)生O2”）； （4）溶解 過濾 蒸發(fā)；（5）帶火星的木條復(fù)燃 帶火星的木條熄滅 【規(guī)律方法總結(jié)】解答此題關(guān)鍵是思維的開放性，用懷疑的心態(tài)去學(xué)習(xí)和分析。 中考真題分析 ①實驗時，取下橡皮塞，點燃紅磷迅速伸入集氣瓶中并塞緊橡皮塞，待反應(yīng)結(jié)束裝置冷卻至室溫后，打開彈簧夾，能觀察到的現(xiàn)象是 。 ②若實驗測得空氣中氧氣的含量偏低，可能的原因是 。（填序號） A．使用的紅磷量不足 B．裝置氣密性不好 C．實驗中彈簧夾沒有夾緊 （2）目前人類使用的主要能源是煤、石油和 三大化石燃料。 ①燃料化石燃料會使空氣中二氧化碳含量增加，造成的環(huán)境問題是 ，不僅如此，還會造成資源的浪費。因此，我們既要節(jié)約使用化石燃料，又要開發(fā)利用新能源，請你寫出一種新能源 。 ②我國已經(jīng)開發(fā)和推廣使用乙醇汽油，其中含乙醇10，使用這種乙醇汽油的好處是 （寫出一點）。 解析：（1）①測定空氣中氧氣含量的實驗原理是：紅磷燃燒消耗了瓶內(nèi)的氧氣，生成的是固體，使瓶內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下水被壓進廣口瓶，廣口瓶內(nèi)水面上升的體積就是廣口瓶內(nèi)原來氧氣的體積，空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，所以觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是燒杯中的水將流入集氣瓶內(nèi)約到刻度1處；②若實驗測得空氣中氧氣的含量偏低，可能的原因是紅磷的量不足或者裝置氣密性不好，使氧氣不能全部消耗或者進入空氣，造成結(jié)果偏低，故選AB；（2）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣等天然資源；①燃料化石燃料會使空氣中二氧化碳含量增加，造成的溫室效應(yīng)；我們既要節(jié)約使用化石燃料，又要開發(fā)利用新能源如太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿?；②使用乙醇汽油的好處：乙醇汽油是可再生能源，可以?jié)約石油資源。 答案：（1）①燒杯中的水將流入集氣瓶內(nèi)約到刻度1處 ②AB； （2）天然氣 ①溫室效應(yīng) 太陽能（或核能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿龋? ②節(jié)省石油資源 2. 某課外活動小組用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取干燥、較純凈的氧氣。實驗步驟如下： ①檢查裝置的氣密性，氣密性良好； ②先在試管中放入MnO2，再放入略多于計算量的KClO3； ③連接好實驗裝置； ④加熱； ⑤收集氣體； ⑥適當(dāng)?shù)臅r間后，停止加熱，拆卸裝置。 回答下列問題： （1）裝置A中的試劑 。 （2）方框B中最好選用下列裝置中的 （填字母序號）。 （3）實驗中觀察到何種現(xiàn)象時開始收集氣體 。 （4）實驗結(jié)束后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的氣體比預(yù)計的少許多，百思不得其解。你認為可能的原因是 。 （5）欲從反應(yīng)的殘渣中回收二氧化錳（難溶于水），其操作步驟是：溶解、 、烘干。 解析：掌握常用氣體的干燥劑、制取氧氣的裝置與收集方法及注意事項，學(xué)會固體混合物的分離方法及操作步驟。（1）依據(jù)圖示及其作用裝置A中的試劑可用濃硫酸；因濃硫酸具有吸水性，可做氧氣的干燥劑；（2）根據(jù)實驗要求分析方框B中最好選用的裝置：a 裝置是用排水法收集，得不到干燥的氧氣；b裝置可以收集到純凈而干燥的氧氣，且能夠觀察收集氣體的量；c 裝置收集氧氣時，無法排除集氣瓶內(nèi)空氣；（3）根據(jù)氧氣不易溶于濃硫酸的性質(zhì)收集氧氣時，開始有氣泡冒出因混有空氣不純，不要立即收集，看到有氣泡從A中均勻冒出才能收集；（4）實驗結(jié)束后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的氣體比預(yù)計的少許多，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象可能是：裝置A漏氣、氣球漏氣、藥品量少等；（5）從反應(yīng)的殘渣中回收難溶于水的二氧化錳時，殘渣中的氯化鉀（或存在沒反應(yīng)完的氯酸鉀）能溶于水，故其操作步驟為：溶解、過濾、烘干。 答案：（1）濃硫酸；（2）b ；（3）看到有氣泡從A中均勻冒出；（4）裝置A漏氣（或氣球漏氣）；（5）過濾 3. 如圖所示為實驗室用高錳酸鉀制取并收集氧氣的裝置圖?，F(xiàn)摘錄某同學(xué)的實驗過程如下： ①選擇適當(dāng)儀器，組裝成如右圖所示的實驗裝置； ②檢查裝置氣密性，裝置氣密性良好； ③向集氣瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集氣瓶底部留有氣泡； ④將藥品平鋪于干燥試管底部，在導(dǎo)管口放置蓬松的棉花團，塞上橡皮塞，固定于鐵架臺上； ⑤點燃酒精燈加熱，待導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，立即用集氣瓶進行收集； ⑥氣體收集完畢，用毛玻璃片將集氣瓶口蓋好，從水中取出并正放在桌面上； ⑦先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管從水槽中取出。 請回答下列問題： （1）寫出用高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式： ； （2）欲調(diào)整試管整體的高度，應(yīng)調(diào)節(jié)圖中A、B、C哪個旋鈕： ； （3）步驟②的操作與觀察到的現(xiàn)象是： ； 若裝置無破損，加熱一段時間后，觀察到高錳酸鉀已大量分解，但導(dǎo)管口仍未產(chǎn)生明顯氣泡，可能的原因是： ； （4）上述實驗步驟中，可能導(dǎo)致集氣瓶中收集的氧氣不純凈（水蒸氣不計）的是： （填序號）； （5）步驟⑦中的操作，可能引起： ； （6）許多物質(zhì)都能在氧氣中燃燒，根據(jù)下列實驗圖示分析問題： ①上述三個反應(yīng)都是物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)，它們都屬于氧化反應(yīng)；氧氣在氧化反應(yīng)中提供氧，它具有氧化性。我能從化學(xué)反應(yīng)前后氧元素化合價變化規(guī)律分析，氧氣在上述反應(yīng)中具有氧化性的原因是 ； ②通過類比，分析反應(yīng)2Na+Cl2=2NaCl，發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)中具有氧化性的物質(zhì)是 （填化學(xué)式）。 解析：（1）實驗室用高錳酸鉀制氧氣，高錳酸鉀在加熱過程中產(chǎn)生錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，據(jù)此可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）根據(jù)鐵架臺上三個旋鈕的不同作用，依據(jù)圖示可知A可以調(diào)節(jié)試管的整個高度，故選A；（3）根據(jù)檢查裝置氣密性的方法：將導(dǎo)管插入水中，手握住試管，如果導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，導(dǎo)管內(nèi)有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣；裝置無破損，加熱到高錳酸鉀已大量分解，導(dǎo)管口仍未產(chǎn)生明顯氣泡，則可能造成的原因是試管口的橡皮塞沒有塞緊；（4）根據(jù)實驗室制取氧氣的裝置、操作步驟、注意事項，可知題中步驟是：③集氣瓶底部出現(xiàn)氣泡；⑤導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，立即用集氣瓶進行收集；導(dǎo)致收集的氧氣不純；而正確的方法是：③集氣瓶底部不能出現(xiàn)氣泡；⑤要等到氣泡連續(xù)、均勻地放出時，再開始收集；（5）根據(jù)實驗操作注意事項：實驗完畢后，要先把導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進入試管，使試管炸裂；（6）①上述三個反應(yīng)中氧元素化合價由0變成了-2，都降低了；②在2Na+Cl2 ==2NaCl中，氯元素的化合價由0變成了-1，化合價降低了；由題意可知氧化反應(yīng)中化合價降低的物質(zhì)有氧化性，故具有氧化性的物質(zhì)是Cl2。 答案：（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）A ；（3）用手捂住大試管，導(dǎo)管口冒氣泡，松手后導(dǎo)管口形成穩(wěn)定的水柱 試管口的橡皮塞沒有塞緊；（4）③⑤ （5）水倒吸（或大試管破裂）；（6）①在反應(yīng)前后，氧元素的化合價都降低了 ②Cl2 過關(guān)檢測 兩年中考 1.（2012上海預(yù)賽）下圖所示裝置有洗氣、儲氣等用途。在醫(yī)院給病人輸氧氣時，也利用了類似的裝置，并在裝置中盛放大約半瓶蒸餾水。對該裝置的說法正確的是（ ） A．導(dǎo)管B連接供給氧氣的鋼瓶 B．導(dǎo)管B連接病人吸氧氣的塑膠管 C．可用來觀察輸出氧氣的速度 D．可用來調(diào)節(jié)輸出氧氣的速度 解析：氧氣不易溶于水，如果鋼瓶中的氧氣從A進入該裝置時，A導(dǎo)管口會有大量的氣泡冒出，通過冒出氣泡的多少，可以判斷輸出氧氣的速度，為醫(yī)生提供間接的數(shù)據(jù)。導(dǎo)管B連接供給氧氣的鋼瓶時，因為氧氣不易溶于水，會使水從試劑瓶中排出，A錯誤；導(dǎo)管B應(yīng)該連接病人吸氧氣的塑膠管，B正確 ；根據(jù)冒出氣泡的快慢可以判斷出該裝置輸出氧氣的速度，C正確；該裝置可用來判斷輸出氧氣的速度，但是不能調(diào)節(jié)輸出氧氣的速度，調(diào)節(jié)輸出氧氣的速度時要通過閥門，D錯誤。 答案：BC 2.（2012瀘州）為測定空氣里氧氣的含量，甲、乙、三個同學(xué)用如圖所示的裝置分別進行了實驗探究。 （1） 甲同學(xué)：點燃紅磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷燃燒停止并冷 卻后，打開止水夾，觀察到集氣瓶中吸入水得體積約占集氣瓶容積的 1/5 。 （2） 乙同學(xué)：用碳替代紅磷，完成上述實驗，發(fā)現(xiàn)集氣瓶內(nèi)并沒有吸入 水，其原因是 碳燃燒生成物是二氧化碳氣體，瓶內(nèi)氣壓不變 。 （3） 丙同學(xué)：向集氣瓶中加入少量的 NaOH 溶液，然后完成乙同學(xué)的實驗，得到了與 甲同學(xué)相同的實驗結(jié)果。 1. （1）1/5 （2）碳燃燒生成物是二氧化碳氣體，瓶內(nèi)氣壓不變 （3）NaOH 解析：（1）紅磷在空氣中燃燒，消耗空氣中的氧氣，使集氣瓶內(nèi)氣壓降低，進入集氣瓶中水的體積就是燃燒消耗的氧氣的體積，因為氧氣約占空氣體積的1/5，所以進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的1/5；（2）碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳氣體，瓶內(nèi)的氣壓不變，因此集氣瓶內(nèi)并沒有水吸入；（3）若想要得到與甲同學(xué)相同的結(jié)果，需要將生成的二氧化碳氣體消耗掉，可以向集氣瓶中加入少量的氫氧化鈉溶液。 3. （2010鞍山）在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小強采用了如圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時間內(nèi)無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。 （1）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是 （2）寫出該實驗中反應(yīng)的化學(xué)方程式 （3）小強測得實驗結(jié)果如下： 由此數(shù)據(jù)可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數(shù) 2l%（填“＞”、“=”、“＜”）。造成該實驗出現(xiàn)誤差的原因可能是 （填序號） ①沒有交替緩緩?fù)苿觾蓚€注射器活塞 ②讀數(shù)時沒有冷卻至室溫 ③加入銅絲量太少 ④加入銅絲量太多 （4） 通過上面的實驗，你學(xué)到的測量混合物中某成分含量的方法是 4.根據(jù)下面的裝置圖回答問題： （1）寫出有標(biāo)號的儀器的名稱：① ，② 。 （2）第一小組采用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取并收集比較純凈的氧氣，他們選擇的裝置組合為 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。實驗中他們發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率太快而來不及收集，為此他們想選擇一種儀器來添加液體以達到平穩(wěn)的氧氣流，你認為他們選擇的儀器可能是 （填序號） ①長頸漏斗 ②分液漏斗（帶活塞） ③漏斗 ④針筒 （3）第二小組采用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來制取氧氣，他們選擇的發(fā)生裝置為 ，制取主要步驟有：①固定裝置；②裝入藥品；③加熱；④檢查裝置的氣密性；⑤用排水法收集；⑥熄滅酒精燈；⑦從水槽中移出導(dǎo)氣管。其操作順序是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，該實驗中試管口應(yīng)略向下傾斜的原因是 。 （4）實驗室制取H2是用固態(tài)的鋅粒和液態(tài)的稀硫酸在常溫下反應(yīng)進行的，應(yīng)選用發(fā)生裝置是 （填寫裝置序號），可以用C或E裝置收集H2，說明H2具有 、 等性質(zhì)。 5.（2011鄂州）科學(xué)探究是奇妙的過程。在一次實驗中，小明不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液的試管中，立即有大量的氣泡產(chǎn)生。硫酸銅溶液中含有三種粒子（H2O、SO42-、Cu2+），小明想知道硫酸銅溶液中的哪種粒子能使雙氧水分解的速率加快。請你和小明一起通過下圖所示的三個實驗完成這次探究活動，并填寫空白。 （1）你認為最不可能的是哪一種粒子，理由是 ； （2）檢驗實驗①產(chǎn)生氣體的方法是 ； （3）要證明另外兩種粒子能否加快雙氧水分解的速率，還需要進行實驗②和③：在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明 不起催化作用；在實驗③中加入 后，會觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是 ； （4）小明如果要確定硫酸銅是催化劑，還須通過實驗確認它在化學(xué)反應(yīng)前后 。 5. （1）雙氧水是水溶液，所以水不是催化劑； （2）用帶火星的木條伸入到試管①中，木條復(fù)燃，證明產(chǎn)生氣體氧氣； （3）SO42-或硫酸根離子； CuCl2（或氯化銅）或Cu（NO3）2（或硝酸銅） Cu2+或銅離子； （4）質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有改變 解析：（1）雙氧水是過氧化氫和水組成的溶液，其中含有水分子，故水分子不是雙氧水分解生成氧氣反應(yīng)的催化劑；（2）檢驗產(chǎn)生的氣體是否是氧氣，可用帶火星的木條伸入試管中， 6.（2012中山競賽）“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的反應(yīng)方程式為 。某同學(xué)做了該實驗后，展開了下列思考與探究： （1）催化劑MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢？ 他做了這樣一組實驗：每次均用30mL10％的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如下：（其它實驗條件均相同） 實驗次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MnO2粉末用量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 所用時間（秒） 17 8 7 5 4 3 2 2 2 2 請分析表中數(shù)據(jù)回答：MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢？如果有，是怎么樣影響的呢？ （2）H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢？ 他又做了一組實驗：每次均取5mL30％的H2O2溶液，然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液進行實驗。記錄數(shù)據(jù)如下：（實驗均在20℃室溫下進行，其它實驗條件也均相同） 實驗次序 1 2 3 4 5 6 7 8 H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù) 1％ 3％ 5％ 10％ 15％ 20％ 25％ 30％ MnO2粉末用量/克 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 收集到540mL氣體所用時間/秒 660 220 205 80 25 9 4 3 反應(yīng)后溶液溫度/℃ 24 34 39 56 65 67 68 70 請分析表中數(shù)據(jù)回答：H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)對反應(yīng)速率有沒有影響？如果有，是怎樣影響的呢？ （3）還有那些因素可能影響該反應(yīng)速率呢？請你說出一個猜想 6. （1）有影響，在一定范圍內(nèi)MnO2的用量越大，反應(yīng)速率越快；（2）有影響，H2O2溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，反應(yīng)速率越快，放熱；（3）MnO2顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等 解析：過氧化氫是實驗室制取氧氣所需要的一種重要的藥品，很多因素影響過氧化氫的分解速率，如溫度，溫度高反應(yīng)速率快；過氧化氫的濃度越大反應(yīng)速率越快；使用催化劑能加快其反應(yīng)速度等，本題就是從這些角度探究了影響過氧化氫分解速率的因素。（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，二氧化錳的用量越多，反應(yīng)速率越快，但是達到一定的用量時，速率不再改變，所以回答本題時要注意范圍。在一定范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反應(yīng)越快；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，得到相同體積的氧氣，過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，所需要的時間越少，即反應(yīng)的速率越快，反應(yīng)后液體的溫度升高，說明本實驗是一個放熱反應(yīng)。H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，反應(yīng)越快，放出熱量越多；（3）提高溫度、增大物質(zhì)之間的接觸面積都可以加快化學(xué)反應(yīng)的速率。 一年模擬 7. （2012鹽城模擬）根據(jù)下列裝置圖回答問題。 （1）寫出圖中標(biāo)示儀器的名稱：① ② （2）用A裝置制取O2的化學(xué)方程式為 ，O2可以用 法收集（寫出一種即可，下同）。該裝置還可以用來制取 氣體。 （3）若按B→C→D→E順序連接裝置，制取O2并進行碳及其氧化物的部分性質(zhì)實驗。正確的接口順序為a→b→c→e→d→ ，實驗中C裝置處觀察到的現(xiàn)象為 。 （4）實驗結(jié)束，應(yīng)先撤離g處導(dǎo)管，再熄滅酒精燈。如果先熄滅B、C兩處酒精燈，則D中觀察到的現(xiàn)象有： ； 。 7. （1）鐵架臺 試管； （2）2H2O22H2O+O2↑ 排水（或向上排空氣） CO2（或H2）； （3）g 黑色粉末持續(xù)紅熱（或發(fā)出白光）； （4）E中液體倒吸進入D瓶中 石蕊試紙變藍色（答案可互換） 解析：（2）根據(jù)裝置A的特點選用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣，化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2↑，由氧氣的物理性質(zhì)不易溶于水且密度比空氣的大可用排水（或向上排空氣）法收集。該裝置由于適合固、液在常溫下反應(yīng)的特點，還能用來制取二氧化碳或氫氣；（3）將生成的二氧化碳通過C裝置再通入E裝置的氫氧化鈉溶液時由g管口進入。在B裝置加熱固體物質(zhì)制得氧氣通過C裝置和木炭加熱反應(yīng)時觀察現(xiàn)象為：黑色粉末持續(xù)紅熱（或發(fā)出白光）；（4）實驗結(jié)束，應(yīng)先撤離g處導(dǎo)管，再熄滅酒精燈。如果先熄滅B、C兩處酒精燈會導(dǎo)致這兩處裝置內(nèi)溫度降低，氣壓減小，氫氧化鈉溶液就會由g管倒吸入D裝置內(nèi)，導(dǎo)致瓶中石蕊試紙變藍色。 8.（2012聊城模擬）某環(huán)保部門調(diào)查指出：大氣中的酸性氣體有相當(dāng)一部分來自全國數(shù)以萬計的高校、中學(xué)的化學(xué)實驗室。為此某校化學(xué)研究小組擬從下面提供的實驗用品中選取合適的裝置和藥品，組裝成一套實驗裝置，用來粗略測定實驗室里空氣中全部酸性氣體的體積分數(shù)。 請回答下列問題： （1）取樣：從實驗室中收集一定體積的空氣樣品。 （2）實驗：在以上裝置中應(yīng)選用（填寫裝置下面對應(yīng)的字母） ；按氣流從左到右的方向各裝置連接的順序是（填寫各導(dǎo)氣管接口字母）：取樣氣體→ 、 → 、 → ，裝置A的作用是 ；裝置D的作用是 。 （3）計算：若取樣氣體的體積為300mL，裝置D的讀數(shù)為298mL，則實驗室里空氣中各種酸性氣體的體積分數(shù)為 。 （4）討論：通過計算，說明實驗室里空氣中酸性氣體的體積分數(shù)嚴重超標(biāo)。為此，同學(xué)們提出了以下幾種觀點，你同意其中的 （填寫序號）。 A．盡量減少藥品的用量，推廣做微型實驗 B．將實驗后的氣體凈化后再排放 C．有污染的實驗一定不能做 第三類設(shè)計型實驗大題 典例剖析 例1 小燕同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶標(biāo)簽破損的無色液體（如圖），已知該無色液體中只含有氫、氧兩種元素。她根據(jù)目前所學(xué)的知識，大膽猜想并設(shè)計實驗進行驗證，請你參與她的探究。 提出假設(shè)：該無色液體可能是 或 。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 解析：根據(jù)標(biāo)簽上物質(zhì)的化學(xué)式可知，該物質(zhì)的一個分子中應(yīng)含有2個H原子，據(jù)此可窮舉你所知道的符合此特點的化學(xué)式，根據(jù)自己所熟悉的物質(zhì)的檢驗方法選取物質(zhì)化學(xué)式填空。根據(jù)化學(xué)式的特點，H元素在前的化合物常見的為氧化物和酸，所以，依據(jù)組成特點和題目要求可推測的物質(zhì)有：水（H2O）、過氧化氫（H2O2）。而水在通電條件下可以分解為氫氣和氧氣，加入二氧化錳不能發(fā)生分解；過氧化氫常溫下即可分解，而在二氧化錳催化下分解速度更快，因此，可取液體于試管中，加入二氧化錳，觀察是否放出氣體進行驗證。 答案：水（H2O） 過氧化氫（H2O2） 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 取少量無色液體，加入盛有少量黑色二氧化錳的試管中 若有氣泡 該液體是H2O2 若無氣泡 該液體是H2O 【規(guī)律方法總結(jié)】本題考查區(qū)分蒸餾水和雙氧水，可用雙氧水在催化劑作用下分解生成氧氣來區(qū)分。區(qū)分物質(zhì)的方法應(yīng)越簡單越好，要使現(xiàn)象明顯，操作簡單。 例2 學(xué)校化學(xué)興趣小組知道二氧化錳能作過氧化氫分解的催化劑后，再想探究其他一些物質(zhì)如氧化鋁是否也可作過氧化氫分解的催化劑。請你一起參與他們的探究過程，并填寫下列空白。 (1)[問題]Al2O3能不能作過氧化氫分解的催化劑呢? (2)[猜想]Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。 (3)[實驗驗證] (4)[結(jié)論]Al2O3能加快過氧化氫的分解速率，故Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。 (5)[討論與反思]經(jīng)過討論，有的同學(xué)認為只有上述兩個證據(jù)，不能證明Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑，還要補充一個探究實驗： 實驗三： [實驗?zāi)康腯探究 [實驗步驟]①準確稱量Al2O3(少量)的質(zhì)量m1；②完成實驗二；③待反應(yīng)結(jié)束，將實驗二試管里的物質(zhì)進行過濾、洗滌、 ，稱量其質(zhì)量為m2；④對比反應(yīng)前后Al2O3的質(zhì)量。 [討論]如果m1 m2，則說明Al2O3可以作過氧化氫分解的催化劑。 老師認為，上述操作有不足之處：_______________________________________________。 (6)但小華認為，要證明猜想，上述三個實驗還不足夠，還需要再增加一個探究實驗：探究 。 解析：通過實驗一探究Al2O3對過氧化氫分解速率的影響。實驗一的步驟是：將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中，帶火星的木條不復(fù)燃，可見常溫下過氧化氫分解速率很慢；然后在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量Al2O3，帶火星的木條復(fù)燃，由此可見，Al2O3能加快過氧化氫的分解速率，但不能說Al2O3就是過氧化氫的催化劑。 實驗三：通過實驗前后兩次稱量，可知實驗三是探究Al2O3在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變，其操作應(yīng)該是將實驗二反應(yīng)后的物質(zhì)進行過濾可得到Al2O3，但必須經(jīng)過洗滌、烘干后才稱量，減少實驗數(shù)據(jù)的誤差。最后，還必須再增加一個實驗，即探究Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)后是否改變。只有Al2O3具備既能改變化學(xué)反應(yīng)速率，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后又保持不變，才能作為過氧化氫分解的催化劑。 答案：（3）將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中 加入Al2O3能加快過氧化氫溶液的分解速率； 實驗三：Al2O3在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變 干燥； （6）Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)后是否改變 【規(guī)律方法總結(jié)】在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑（又叫觸媒）。要探究一種物質(zhì)能否作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑，一般要注意從三個方面入手進行：一是探究加入該物質(zhì)能否改變化學(xué)反應(yīng)速率；二是探究反應(yīng)前后該物質(zhì)的質(zhì)量是否改變；三是探究化學(xué)反應(yīng)前后該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否改變。 例3 實驗課上同學(xué)們用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣（裝置如圖）。甲、乙、丙三名同學(xué)用所選裝置合作實驗過程中，橡皮塞突然彈飛，并有少量的液體濺到實驗臺和衣服上。就此異常現(xiàn)象三名同學(xué)探究如下： 【問題】為什么橡皮塞會突然彈飛呢？ 【查閱資料】①容器內(nèi)瞬間產(chǎn)生氣體過多，壓強過大，可能導(dǎo)致橡皮塞彈飛。 ②化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度、接觸面積、溫度、催化劑等因素有關(guān)。 【猜想】甲同學(xué)：導(dǎo)氣管堵塞或彎折造成； 乙同學(xué)：過氧化氫溶液用量過多造成； 丙同學(xué)：過氧化氫溶液的濃度過大造成。 【分析驗證】通過檢查實驗裝置發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管沒有堵塞、彎折的情況；與實驗成功的小組交流，得知各小組所用過氧化氫溶液的濃度均相同。于是他們否定了 同學(xué)的猜想。請你設(shè)計實驗，驗證另一名同學(xué)的猜想是導(dǎo)致本次實驗橡皮塞彈飛的主要原因。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 【交流反思】（1）老師建議他們可以通過改進發(fā)生裝置的方法，避免橡皮塞彈飛。你對所選的發(fā)生裝置有何改進設(shè)想？ 。 （2）實驗結(jié)束后，有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)衣服和手上出現(xiàn)白色的斑點。由此推出過氧化氫溶液還具有的一條性質(zhì)是 。 解析：【分析驗證】通過檢查實驗裝置發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管沒有堵塞、彎折的情況；與實驗成功的小組交流，得知各小組所用過氧化氫溶液的濃度均相同，說明甲和丙同學(xué)的猜想不正確。要設(shè)計實驗證明與過氧化氫溶液的用量有關(guān)，可以設(shè)計實驗使用不同量的過氧化氫溶液，進行實驗。【交流反思】（1）為避免橡皮塞被彈飛，可以換成容積大的容器，或者改成分液漏斗等控制液體的量；（2）衣服和手上出現(xiàn)白色的斑點，說明過氧化氫具有氧化性。（氧化掉了有色物質(zhì)） 答案：【分析驗證】甲和丙 方法一取兩支試管分別添加等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過氧化氫溶液 過氧化氫溶液多的反應(yīng)劇烈