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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:615 题号:14084478
兴趣小组同学对氧气的收集进行了进一步探究:
【提出问题】不同的收集方法收集中的操作是否影响氧气的纯度?
【知识回顾】氧气能向上排空气法收集,所利用氧气的物理性质是______,用排水法集氧气时,判断氧气已收集满的依据是______
【实验设计】分别按下列方法,重复收集三瓶氧气,然后利用氧气传感器测定氧气的浓度(装置如图A),记录并取平均值。
(1)用排水法收集氧气:①导管口一冒出气泡就进行收集;②当导管口气泡连续且较均匀时进行收集。
(2)用向上排空气法收集氧气:③按图B所示,将导管伸入集气瓶中部进行收集,以能使放置在集气瓶口带火星木条复燃为氧气集满的标准;④按图C所示,将导管伸入近集气瓶底部进行收集,以能使放置在集气瓶口带火星木条复燃为氧气集满的标准;⑤按图C所示,将导管伸入近集气瓶底部进行收集,将氧气集满标准改为以能使放置在集气瓶口带火星木条复燃后再收集40s。

【实验记录】
收集方法、操作
氧气平均浓度/%63.789.767.079.788.4

【分析】
(1)实验中每一种收集方法、操作均收集三瓶,并取其平均值,目的是______
(2)①、②均采用排水法收集,但①所得氧气浓度明显更小,其原因是______
(3)对比③、④的数据,用向上排空气法收集气体时,需注意______
(4)若采用向上排空气收集氧气时,要收集到较纯的氧气,可采取的措施是______
【结论】收集方法、操作对收集气体的纯度有影响。
【拓展】通过探究,兴趣小组同学认为使带火星的木条复燃的氧气不一定是纯净的氧气,小组同学实验得知:先向集气瓶中加入其容积35%的水,然后用排水法利用氧气将瓶中的水排出,所得到的气体可使带火星的木条复燃,此时瓶中气体中氧气的体积分数约为______

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【推荐1】【探究一】利用如图所示的实验装置制备常见气体,请回答有关问题:

(1)写出标有序号的仪器名称:①_____.②_____
(2)装置B为气体发生装置,在试管内放入一种暗紫色固体粉末制取氧气以制取氧气,写出有关反应的化学方程式_____.收集装置为_____
(3)用装置E收集氧气,验满时将带火星的木条放在_____ (选填“a”或“b”)处.
(4)装置G是用软塑料管自制的气体发生装置,利用该装置也可以制取氧气,塑料管中加入的液体药品是_____,药品加入完毕后,要使反应进行,接下来的操作是:_____
【探究二】探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂同学们设计了三组实验(其他可能影响因素均控制相同):
实验编号实验药品分解温度(℃)
实验④1.2g KClO3T1
实验⑤1.2g KClO3、0.5g MnO2T2
实验⑥1.2g KClO3、0.5g Fe2O3T3

(1)请写出氯酸钾在二氧化锰催化下制取氧气的化学方程式:_____
(2)若T3_____ (选填“>”、“=”或“<”)T1,说明氧化铁能加快氯酸钾的分解.
(3)若要比较氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果,除了可以通过用比较T3与T2的大小,还可以通过排水法收集氧气,测量_____ 进行比较,得出结论.
2019-07-02更新 | 469次组卷
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解题方法
【推荐2】某研究小组发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象,该小组同学进行了如下探究:
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?
【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂
【实验验证】
实验步骤实验现象结论及解释
Ⅰ.
A中无明显现象,B中产生大量能使带火星木条复燃的气体产生的气体是氧气淀粉能____________
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣又产生大量使带火星木条复燃的气体,滤渣质量为____淀粉质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂
(1)写出淀粉催化过氧化氢分解的文字表达式或符号表达式____________
【实验拓展】
(2)该小组设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25mL气体为准,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
实验编号3%过氧化氢溶液的体积其他物质质量待测数据
I20mL淀粉0.5ga
20mL二氧化锰0.5gb

上述实验中“待测数据”是指_________;若a>b,则可得出的结论是_________
【拓展探究】
(3)某兴趣小组如上图进行了几组实验,取几只集气瓶,分别装入其总体积不同含量的水。用排水法收集氧气,恰好把几只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入集气瓶中,发现当集气瓶预装水体积分数最低为35%时,木条复燃。这时,集气瓶中氧气的体积分数经过计算是________(计算结果保留一位小数),以上实验证明用带火星的木条检验氧气是否纯净的做法是否可靠_________(填“是”或“否”)。
2022-11-07更新 | 201次组卷
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【推荐3】有一种淡黄色粉末可制备消毒杀菌剂。兴趣小组对其成分进行了探究。
提出问题】 淡黄色固体是什么?
查阅资料】(1)硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水,燃烧生成刺激性气味的有毒气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应放出气体。
设计实验
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,其理由是 ________________ (选填字母)。
A.操作简单 B.无实验污染 C.节约能源
实验验证】用下图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中①若无现象,则此粉末为 __________

②若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到:试管中的现象是 ________烧杯中出现气泡,说明 _____________
实验结论】实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。
问题讨论】联想到学过的知识,小明判断反应生成了氢氧化钠(NaOH)和一种无色气体,并对生成的气体成分提出了以下3种假设:a.气体是CO;b.气体是H2;c.气体是O2
①小组其他同学一致认为该气体不可能是CO,理由是 ________ 。小张同学运用书写化学方程式的相关知识,认为也不可能是H2,理由是 ________
②兴趣小组通过讨论,认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成O2。请设计简单实验加以验证: ______________ 。(只要写出实验操作即可)
③写出过氧化钠与水反应的化学方程式: _________
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共计 平均难度:一般