Question

在老师的指导下，同学们进行了有趣的化学实验探究：

一、测定空气中氧气含量

图1所示的是小亮同学用红磷在空气中燃烧的测定方法．过程是：

第1步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记．

第2步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧．

第3步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5．请回答下列问题：

①第2步红磷燃烧时的现象_______________ ，化学反应表达式____________

②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是_________．

A、集气瓶底部的水占了一部分体积 

B、红磷过少

C、红磷没有燃烧完就急着打开了止水夹

③小博同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），小博在正式开始实验前，夹紧弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处．该操作的主要目的是_________ ，你认为改进后的优点是_________

二、小余阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰（MnO₂）还可用氧化铜（CuO）等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣．

（提出问题）氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？

（设计实验）小余以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略） 

实验序号	氯酸钾质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO  0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

①上述实验应测 量的“待测数据”是时间__________ ．

②若实验②比实验①的“待测数据”_________ （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解．

③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥，再次精确称量得到0.5g黑色粉末，这样做的目的是________，小余同学认为氧化铜肯定是氯酸钾分解的催化剂，但小淳同学对此提出了异议，小淳同学设计了如下实验：将第二次精确称量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中，加热，伸入带火星木条，发现木条很快复燃．小淳同学这样做目的是________ ，

（预期结论）氧化铜也能作氯酸钾的催化剂．

（评价设计）你认为小余设计实验③和实验②对比的目的是__________； 写出实验②反应的表达式______

Answer

发黄光、放出热量、冒出大量的白烟 BC 检查装置气密性 没有白烟进入空气，环保 时间 小 验证氧化铜质量不变 验证氧化铜化学性质不变 比较氧化铜和二氧化锰的催化效果

【解析】

一、红磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟；要使本实验成功，必须注意以下几点：装置的气密性好；白磷足量；必须冷却到室温再读数；小博操作的主要目的是检验装置气密性；改进后的优点是：没有白烟进入空气，环保或不会有空气溢出，测量精确或直接读数，测量精确；故答案为：①发黄光、放出热量、冒出大量的白烟；；②BC；③检验装置气密性；没有白烟进入空气，环保（不会有空气溢出，测量精确或直接读数，测量精确）

二、由实验数据可知：上述实验应测量的“待测数据”是：时间或收集一定体积氧气所需时间；若实验②比实验①的“待测数据”更小，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解；将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥，再次精确称量得到0.5g黑色粉末，这样做的目的是验证氧化铜质量不变；小淳同学这样做目的是：验证氧化铜化学性质不变；小余设计实验③和实验②对比的目的是：比较氧化铜和二氧化锰的催化效果；氯酸钾在氧化铜做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气；故答案为：①时间（收集一定体积氧气所需时间）；②小；③验证氧化铜质量不变；验证氧化铜化学性质不变；比较氧化铜和二氧化锰的催化效果；