Question

小麗同學欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫的催化劑”這一全命題，她設(shè)計并完成了下表所示的探究實驗：

（1）請你幫助小麗同學填寫未填完的空格．
（2）在小麗的探究實驗中“實驗一”和“實驗二”起的作用是

對比（或?qū)φ盏龋?/div>

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分析：（1）根據(jù)催化劑的作用是改變反應的速率，并不能使不反應的物質(zhì)發(fā)生反應，分解解題；
（2）過氧化氫中有少量的水，我們要得到二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度這一結(jié)論，就要先知道過氧化氫自身的分解速度，以及水在二氧化錳存在的情況下是否分解；
（3）根據(jù)催化劑的作用是，加快了反應的速度，自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不發(fā)生變化，分析解題．

解答：解：（1）催化劑的作用是改變了反應的速度，并不能使不反應的物質(zhì)發(fā)生反應，所以，實驗一中，過氧化氫也會分解只是速度慢；實驗二中，我們知道水在通常情況下不分解，加入二氧化錳沒有明顯現(xiàn)象，說明了二氧化錳不能使水分解產(chǎn)生氧氣；對比上面兩個實驗，要得到二氧化錳能加快過氧化氫分解的結(jié)論，只要向盛有5%過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，將帶火星的木條伸入試管，如果有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復燃，說明了二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度．
（2）過氧化氫中有少量的水，我們要得到二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度這一結(jié)論，就要先知道過氧化氫自身的分解速度，以及水在二氧化錳存在的情況下是否分解，然后我們完成過氧化氫在二氧化錳存在的條件下的實驗，對比得出正確的答案．
（3）催化劑的作用是，加快了反應的速度，自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不發(fā)生變化，我們要確定二氧化錳的催化作用，還要知道二氧化錳在反應過程中的質(zhì)量，和化學性質(zhì)沒有發(fā)生變化，所以，我們要進行試驗．①驗證MnO₂的化學性質(zhì)是否改變．②比較MnO₂在過氧化氫溶液分解前后的質(zhì)量．
故答案為：
（1）
實驗一   慢
實驗二   不能
實驗三   二氧化錳，將帶火星的木條伸入試管，有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復燃．
（2）對比（或?qū)φ盏龋?br />（3）①驗證MnO2的化學性質(zhì)是否改變；②比較MnO2在過氧化氫溶液分解前后的質(zhì)量．

點評：此題考查了催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應原理來解答此題，鍛煉了學生分析問題解決問題能力．

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科目：初中化學 來源：2012-2013學年北京市海淀區(qū)九年級上學期期末考試化學試卷（解析版） 題型：探究題

（8分）小麗對家中的家用制氧機產(chǎn)生了濃厚的興趣。她通過閱讀說明書了解到家用制氧機的工作原理如下：

加壓時，裝填在制氧機內(nèi)部的分子篩吸附空氣中的氮氣，制取高濃度氧氣。減壓時，分子篩將所吸附的氮氣排放。整個過程中，分子篩并不消耗。

小麗用這臺家用制氧機制取并收集了一袋氣體，帶到實驗室對其進行研究。

實驗I：小麗欲通過以下實驗驗證所收集的氣體是否為純凈的氧氣。  

【實驗記錄】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	化學方程式
取一只250 mL的集氣瓶，用排水法收集一瓶所帶氣體，然后把一小塊燃著的木炭插入集氣瓶中	木炭燃燒得更旺	化學方程式I

表中，化學方程式I是         。

【實驗結(jié)論】收集的氣體是純凈的氧氣。

【實驗反思】老師指出上述實驗并不能證明小麗所帶來的氣體一定是純凈的氧氣。該實

驗不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是         。

實驗II：測定小麗所帶氣體中氧氣的含量。

同學們在老師的指導下設(shè)計了如下圖所示裝置，進行實驗，并重復多次。

（250 mL 集氣瓶）

【實驗記錄】

實驗操作	主要實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論及解釋
①	檢查裝置的氣密性		裝置的氣密性良好
②	加入藥品，將裝置連接固定
③	打開止水夾a和b，向A中緩慢鼓入一定量氣體后關(guān)閉止水夾a和b	A中水進入到B中，B中水的體積為200 mL。	收集200 mL氣體（由壓強差引起的誤差忽略不計）
④	用凸透鏡聚光引燃白磷	燃燒，產(chǎn)生大量白煙
⑤	待白磷熄滅并冷卻到室溫， 進行操作I	現(xiàn)象I	小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中，操作I是         ；現(xiàn)象I是         。

【數(shù)據(jù)記錄】   

實驗次序	1	2	3	4	5
B中剩余水體積/mL	100	42	39	41	38

【數(shù)據(jù)處理】已知，在上表數(shù)據(jù)中，第1組數(shù)據(jù)偏差較大，存在明顯誤差，在數(shù)據(jù)處理時應刪去。小麗所帶氣體中氧氣的體積分數(shù)為         % 。

【實驗反思】

（1）這臺家用制氧機制氧氣的過程發(fā)生的變化屬于         （填“物理變化”或“化學變化”）。

（2）導致第1組數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的可能原因是         。

 

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科目：初中化學 來源： 題型：閱讀理解

小麗對家中的家用制氧機產(chǎn)生了濃厚的興趣。她通過閱讀說明

書了解到家用制氧機的工作原理如下：

加壓時，裝填在制氧機內(nèi)部的分子篩吸附空氣中的氮氣，制取高

濃度氧氣。減壓時，分子篩將所吸附的氮氣排放。整個過程中，分

子篩并不消耗。

小麗用這臺家用制氧機制取并收集了一袋氣體，帶到實驗室對其進行研究。

實驗I：小麗欲通過以下實驗驗證所收集的氣體是否為純凈的氧氣。   

【實驗記錄】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	化學方程式
取一只250 mL的集氣瓶，用排水法收集一瓶所帶氣體，然后把一小塊燃著的木炭插入集氣瓶中	木炭燃燒得更旺	化學方程式I

表中，化學方程式I是          。

【實驗結(jié)論】收集的氣體是純凈的氧氣。

【實驗反思】老師指出上述實驗并不能證明小麗所帶來的氣體一定是純凈的氧氣。該實

驗不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是          。

實驗II：測定小麗所帶氣體中氧氣的含量。

同學們在老師的指導下設(shè)計了如下圖所示裝置，進行實驗，并重復多次。

                            （250 mL 集氣瓶）

【實驗記錄 】

實驗操作	主要實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論及解釋
①	檢查裝置的氣密性		裝置的氣密性良好
②	加入藥品，將裝置連接固定
③	打開止水夾a和b，向A中緩慢鼓入一定量氣體后關(guān)閉止水夾a和b	A中水進入到B中，B中水的體積為200 mL。	收集200 mL氣體（由壓強差引起的誤差忽略不計）
④	用凸透鏡聚光引燃白磷	燃燒，產(chǎn)生大量白煙
⑤	待白磷熄滅并冷卻到室溫， 進行操作I	現(xiàn)象I	小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中，操作I是          ；現(xiàn)象I是          。

【數(shù)據(jù)記錄】    

實驗次序	1	2	3	4	5
B中剩余水體積/mL	100	42	39	41	38

【數(shù)據(jù)處理】已知，在上表數(shù)據(jù)中，第1組數(shù)據(jù)偏差較大，存在明顯誤差，在數(shù)據(jù)處理

時應刪去。小麗所帶氣體中氧氣的體積分數(shù)為          % 。

【實驗反思】

（1）這臺家用制氧機制氧氣的過程發(fā)生的變化屬于          （填“物理變化”或“化學變化”）。

（2）導致第1組數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的可能原因是          。

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Answer 1

分析：（1）根據(jù)催化劑的作用是改變反應的速率，并不能使不反應的物質(zhì)發(fā)生反應，分解解題；
（2）過氧化氫中有少量的水，我們要得到二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度這一結(jié)論，就要先知道過氧化氫自身的分解速度，以及水在二氧化錳存在的情況下是否分解；
（3）根據(jù)催化劑的作用是，加快了反應的速度，自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不發(fā)生變化，分析解題．

解答：解：（1）催化劑的作用是改變了反應的速度，并不能使不反應的物質(zhì)發(fā)生反應，所以，實驗一中，過氧化氫也會分解只是速度慢；實驗二中，我們知道水在通常情況下不分解，加入二氧化錳沒有明顯現(xiàn)象，說明了二氧化錳不能使水分解產(chǎn)生氧氣；對比上面兩個實驗，要得到二氧化錳能加快過氧化氫分解的結(jié)論，只要向盛有5%過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，將帶火星的木條伸入試管，如果有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復燃，說明了二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度．
（2）過氧化氫中有少量的水，我們要得到二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度這一結(jié)論，就要先知道過氧化氫自身的分解速度，以及水在二氧化錳存在的情況下是否分解，然后我們完成過氧化氫在二氧化錳存在的條件下的實驗，對比得出正確的答案．
（3）催化劑的作用是，加快了反應的速度，自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不發(fā)生變化，我們要確定二氧化錳的催化作用，還要知道二氧化錳在反應過程中的質(zhì)量，和化學性質(zhì)沒有發(fā)生變化，所以，我們要進行試驗．①驗證MnO₂的化學性質(zhì)是否改變．②比較MnO₂在過氧化氫溶液分解前后的質(zhì)量．
故答案為：
（1）
實驗一   慢
實驗二   不能
實驗三   二氧化錳，將帶火星的木條伸入試管，有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復燃．
（2）對比（或?qū)φ盏龋?br />（3）①驗證MnO2的化學性質(zhì)是否改變；②比較MnO2在過氧化氫溶液分解前后的質(zhì)量．

點評：此題考查了催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應原理來解答此題，鍛煉了學生分析問題解決問題能力．