第二單元空氣和氧氣專項(xiàng)提升3與氧氣有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究1.某化學(xué)興趣小組對(duì)“空氣中氧氣含量的測(cè)定”展開學(xué)習(xí)?！窘?jīng)典回顧】二百多年前，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示)。(1)該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有_________(填字母)。A.汞俗稱水銀，常溫下呈液態(tài)，安全無(wú)毒B.反應(yīng)生成的氧化汞是固態(tài)，不影響壓強(qiáng)C.在汞槽中起液封作用B、C【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)室常用圖2所示的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量。(2)利用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，在集氣瓶外點(diǎn)燃紅磷，一方面會(huì)造成空氣污染，另一方面伸進(jìn)集氣瓶速度慢了會(huì)使實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果_________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。偏大【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】利用如圖3所示的改進(jìn)裝置進(jìn)行探究。先在容積為200mL的集氣瓶中裝進(jìn)50mL的水，再在量筒內(nèi)裝入100mL的水，然后按圖連接好儀器，接通電熱棒，白磷立即被點(diǎn)燃。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)量筒內(nèi)剩余水的體積是73mL，通過以上數(shù)據(jù)測(cè)得空氣中氧氣含量為__________(結(jié)果保留到0.1%)。18.0%(4)為了進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，提高準(zhǔn)確性，該小組向?qū)嶒?yàn)室借用了傳感器，連接圖4中甲所示裝置，并測(cè)得如圖乙所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。查閱資料，已知相同溫度下，氣體的體積之比等于壓強(qiáng)之比。下列實(shí)驗(yàn)記錄和分析不合理的是_______(填字母)。A.t1

時(shí)刻白磷正在燃燒，觀察到瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生大量白煙B.根據(jù)t2

時(shí)刻瓶?jī)?nèi)的氣壓值，可以計(jì)算出氧氣占空氣體積的百分比C.從瓶?jī)?nèi)氣壓達(dá)到最高點(diǎn)直至t2

時(shí)刻，瓶?jī)?nèi)溫度始終保持不變D.t3

時(shí)刻后的一段時(shí)間內(nèi)瓶?jī)?nèi)氣壓又顯著增加，其可能原因是打開了彈簧夾C

(4)t1

時(shí)刻白磷正在燃燒，觀察到瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生大量白煙，A正確；已知相同溫度下，氣體的體積之比等于壓強(qiáng)之比，根據(jù)t2

時(shí)刻瓶?jī)?nèi)的氣壓值，可以計(jì)算出氧氣占空氣體積的百分比，B正確；從瓶?jī)?nèi)氣壓達(dá)到最高點(diǎn)直至t2

時(shí)刻，瓶?jī)?nèi)溫度先升高后下降，C錯(cuò)誤；t3

時(shí)刻后的一段時(shí)間內(nèi)瓶?jī)?nèi)氣壓又顯著增加，其可能原因是打開了彈簧夾，D正確。返回B2.下列各圖表示利用一定量過氧化氫溶液制取氧氣中相關(guān)量的變化，其中正確的是()【點(diǎn)撥】催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變，且加入催化劑不改變生成物的質(zhì)量，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；一定量的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，產(chǎn)生的氣體越多，B選項(xiàng)正確；過氧化氫分解生成水，故溶液中水的質(zhì)量增大，反應(yīng)結(jié)束后質(zhì)量不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化錳是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。返回3.如圖所示是硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。燃燒停止后，取出燃燒匙，用毛玻璃片蓋緊集氣瓶，振蕩，懸空倒置，發(fā)現(xiàn)毛玻璃片不脫落。(1)硫在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式為___________________。(2)水的作用是____________________________________。(3)毛玻璃片不脫落時(shí)，大氣壓強(qiáng)_________(填“大于”“小于”或“等于”)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)。硫+氧氣—→二氧化硫點(diǎn)燃吸收生成的二氧化硫，防止污染空氣大于【點(diǎn)撥】(2)二氧化硫有毒，直接排放到空氣中會(huì)污染空氣，所以瓶底加水，吸收生成的二氧化硫，防止污染空氣。(3)懸空倒置，毛玻璃片不脫落，說(shuō)明大氣壓強(qiáng)大于瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)，這是因?yàn)樗丈傻亩趸驓怏w，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小。返回4.[2025·揚(yáng)州期中](1)用排水法收集了三瓶氧氣，如圖是硫、木炭、鐵絲三種物質(zhì)在氧氣中的燃燒，回答問題：①丙瓶底部放少量水的作用是____________________________________________________________________。②在空氣中點(diǎn)燃木炭后，再將其伸入乙瓶中，木炭在空氣中與氧氣中燃燒的劇烈程度不同，其原因是______________________________________________。防止生成的高溫熔融物濺落，炸裂集氣瓶底空氣中氧氣濃度和乙瓶中氧氣濃度不同③圖2中a、b、c是進(jìn)行丙瓶實(shí)驗(yàn)時(shí)的幾種操作，更能提高實(shí)驗(yàn)成功率的方式是________(填字母)；丙瓶中反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是_______________________。cFe+O2——→Fe3O4

點(diǎn)燃酒精燈(2)潛艇和空間站可用氧燭作為應(yīng)急氧源，氧燭是一種便攜式供氧設(shè)備(如圖3所示)。使用時(shí)發(fā)生如下兩個(gè)過程：①按下火帽，點(diǎn)燃內(nèi)部金屬粉末，放出大量的熱。②放出的熱促使產(chǎn)氧藥塊中的氯酸鈉(NaClO3)在催化劑的催化下持續(xù)分解，放出氧氣。過程①的作用與實(shí)驗(yàn)室中__________(寫儀器名稱)的作用相似?！军c(diǎn)撥】(1)①為了防止鐵絲燃燒時(shí)生成的高溫熔融物濺落，炸裂集氣瓶底部，要在集氣瓶?jī)?nèi)注入少量的水；②由于空氣中氧氣濃度和乙瓶中氧氣濃度不同，所以木炭在空氣與氧氣中燃燒的劇烈程度不同；③據(jù)圖可知，c操作可使火柴充分預(yù)熱鐵絲，更能提高實(shí)驗(yàn)成功率；鐵絲與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵，據(jù)此書寫符號(hào)表達(dá)式。(2)過程①按下火帽的目的是點(diǎn)燃內(nèi)部金屬粉末，該過程的作用與酒精燈的作用相似。返回5.某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)O2

制備時(shí)，對(duì)MnO2

作催化劑加快過氧化氫分解產(chǎn)生了興趣，他們提出疑問：其他物質(zhì)能否對(duì)過氧化氫分解速率產(chǎn)生影響？【查閱資料】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有很多，如：使用催化劑、改變溫度、改變反應(yīng)物的濃度等?！緦?shí)驗(yàn)探究】小組的同學(xué)們按圖甲組裝儀器，在室溫下分別進(jìn)行了四組實(shí)驗(yàn)，并用O2傳感器測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程中O2

含量的變化情況，得到如圖乙所示曲線。組別試劑第1組2mL5%H2O2

溶液第2組2mL5%H2O2

溶液+3滴FeCl3

溶液第3組2mL5%H2O2

溶液+3滴CuSO4

溶液第4組2mL5%H2O2

溶液+少量MnO2粉末【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】對(duì)比四條曲線，進(jìn)行分析：(1)

FeCl3溶液、CuSO4

溶液對(duì)H2O2

的分解______(填“有”或“無(wú)”)催化作用。(2)幾組實(shí)驗(yàn)中催化效果最優(yōu)的H2O2分解的文字表達(dá)式為__________________________。(3)第1組實(shí)驗(yàn)的目的是________________。有過氧化氫———→水+氧氣二氧化錳作對(duì)照實(shí)驗(yàn)增大(4)小組的同學(xué)們不加催化劑，在不同溫度下，用不同濃度的H2O2

溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表所示。據(jù)此可得出：升高溫度或_________(填“增大”或“減小”)反應(yīng)物濃度可加快H2O2

的分解。溫度H2O2的濃度50℃60℃70℃5%無(wú)明顯氣泡無(wú)明顯氣泡極少量氣泡10%無(wú)明顯氣泡無(wú)明顯氣泡少量氣泡15%無(wú)明顯氣泡少量氣泡較多氣泡【點(diǎn)撥】(1)從表中的數(shù)據(jù)和圖像可以看出，加入FeCl3溶液、CuSO4

溶液后，相同時(shí)間內(nèi)，生成的氧氣較多，因此說(shuō)明它們對(duì)