Question

【题目】氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：

I：氧气的制备：

（1）写出图中有标号仪器的名称：①______，②_______。

（2）写出用高锰酸钾制取氧气的反应文字表达式_________。该装置中棉花团的作用是_________，图中装置一处明显的错误是_________。

（3）用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应文字表达式为_________，二氧化锰的作用是___________，若发现产生的气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是________。

a反应中氧气的物理性质发生了变化

b此时得到的气体一定是混合物

c只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关

d可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质。

（4）以下是某小组用过氧化氢溶液和二氧化锰反应探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液体积/ml	温度/C	二氧化锰的用量/g	收集氧气的体积/ml	反应所需的时间/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	/	2	49.21
④	30	5	55	/	2	10.76

a请写出过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的文字表达式_________，反应基本类型_________。

b通过实验①和②对比可知，化学反应速率与_____有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是_____________。

II：氧气的收集：

[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据:

	实验1			实验2			实验3
氧气的体积分数(%)	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧气的平均体积分数(%)	79.7			88.4			89.7

（5）氧气能用向上排空气法收集的原因______________，哪种方法收集的氧气更纯净？_____________。

（6）数据由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是___________。不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_____。

Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧

（7）铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应文字表达式为_________________。

Answer 1

【答案】酒精灯 铁架台 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 防止高锰酸钾粉末进入导管 试管口向上倾斜 氯酸钾氯化钾+氧气 催化 ad 过氧化氢水+氧气 分解反应 过氧化氢溶液的浓度 其它条件相同时，温度越高过氧化氢分解速率越快 氧气的密度比空气大 排水集气法 延长收集时间 反应物不纯（合理即可） 铁+氧气四氧化三铁

【解析】

I：（1）据图可知仪器①是酒精灯，②是铁架台；

（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应文字表达式：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末进入导管；给固体加热时，试管口要略向下倾斜，以防冷凝水回流使试管炸裂；

（3）用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰的作用是催化作用；氯酸钾在二氧化锰的催化下分解产生氯化钾和氧气，反应文字表达式为：氯酸钾氯化钾+氧气；如产生的气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，原因不合理的是：反应中氧气的物理性质发生了变化、可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质等；

（4）a：过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的文字表达式：过氧化氢水+氧气；此反应属于分解反应；

b：从表中分析可知：①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系；③④则是温度不同其他条件相同，明显是对温度影响化学反应速度的探究，且温度越高，化学反应速率越快；

II：（5）氧气的密度比空气，能用向上排空气法收集；分析三组数据可得用排水法收集氧气更纯净；

（6）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，从而使瓶中氧气的体积分数有所提升，所以如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长收集时间的措施；如果各项操作没有问题，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是用排水法收集会形成水蒸气留存在集气瓶；

Ⅲ.（7）铁丝在纯净氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学反应文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁。