科学探究题 较难0.4 引用1 组卷18
二氧化碳一般不用排水法收集，原因是（用化学方程式表示）_____ 。收集二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢？某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入的探究。
（1）定性实验：实验后，装置2水槽中的液体应该是_____ 性，但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象，对此你认为应如何改进测定办法，才能测出液体样品酸碱性？_____
（2）定量实验：采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，只能先测出收集气体中残留的氧气（来自于空气），推算出空气的含量，再求出二氧化碳的含量。请填写下列表格中相应的空白（精确到1%即可）。
通过实验可知，若对二氧化碳纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。
（3）实验反思：利用装置1和装置2收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是_____
（4）证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，你还有什么方法?_____
（5）两种方法所得二氧化碳除了纯度不同外，你认为在什么方面还存在差异?_____
（1）定性实验：实验后，装置2水槽中的液体应该是
（2）定量实验：采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，只能先测出收集气体中残留的氧气（来自于空气），推算出空气的含量，再求出二氧化碳的含量。请填写下列表格中相应的空白（精确到1%即可）。
| 测得氧气含量 | 推算出二氧化碳含量 | 结论 | |
| 排空气法 | 6.6% | 69% | 排水法收集到的二氧化碳更纯净 |
| 排水法 | 4% |
通过实验可知，若对二氧化碳纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。
（3）实验反思：利用装置1和装置2收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是
（4）证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，你还有什么方法?
（5）两种方法所得二氧化碳除了纯度不同外，你认为在什么方面还存在差异?
2018·安徽宣城·一模
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一班同学对探究影响反应快慢的一些因素的收集了相关数据（常温通常指20℃；）
（1）通过实验a和b对比可知，化学反应快慢与________ 有关;通过对比实验可知，化学反应快慢与温度的关系是_______
（2）对于过氧化氢分解制取氧气，硫酸铜溶液和硫酸铁溶液也有一定的催化作用，为比较硫酸铁和硫酸铜对过氧化氢分解的催化效果，甲乙两组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题∶
①图甲，可通过观察________ 定性比较两者的催化效果。
②图乙（装置气密性良好），要定量比较两者的催化效果，可测量______ 。
③乙装置还可知生成的氧气的质量（装置气密性良好）．下列分析错误的是______
A、通过测定氧气的体积计算氧气的质量
B、注射器中收集到的气体是氧气
C、反应后，共生成了80mLO2
D、反应后需要等装置冷却到室温再读数。
（3）小亮发现收集的氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，就能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?
小亮对此展开探究。
第一组实验∶取5个集气瓶，编号为①-⑤，分别装入占总容积10%，20%，30%，40%，50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5个集气瓶中的水排出去，将带火星的木条依次插入5个集气瓶中，记录实验现象。小亮在第一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组效验的数据和现象见下表：
请根据实验回答下列问题∶
①用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠?______ （填“是”或“否”）。
②集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×____ %。
③收集的氧气占容积的体积分数最低为_____ %时，可使带火星的本条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数为______ %（计算结果保留整数）
④用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是由于加热生成氧气同时产生大量水蒸气所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的本条复燃，应将加热过氧化复的最高温度控制在_______ ℃。
⑤采取“半值法”探究能减少实验次数。例如，第一组实验若按③和④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体分数应在30%至40%之间，从而省去编号为①②⑤的实验．同理，第二组可以省去的实验编号为________ 。
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶 液质量/g | 温度/℃ | 二氧化锰用量/g | 氧气体积/ml | 反应所需时间/s |
a | 5 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 11 |
b | 30 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 2 |
c | 30 | 12 | 40 | / | 125 | 148 |
d | 30 | 12 | 90 | / | 125 | 82 |
（1）通过实验a和b对比可知，化学反应快慢与
（2）对于过氧化氢分解制取氧气，硫酸铜溶液和硫酸铁溶液也有一定的催化作用，为比较硫酸铁和硫酸铜对过氧化氢分解的催化效果，甲乙两组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题∶
①图甲，可通过观察
②图乙（装置气密性良好），要定量比较两者的催化效果，可测量
③乙装置还可知生成的氧气的质量（装置气密性良好）．下列分析错误的是
A、通过测定氧气的体积计算氧气的质量
B、注射器中收集到的气体是氧气
C、反应后，共生成了80mLO2
D、反应后需要等装置冷却到室温再读数。
（3）小亮发现收集的氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，就能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?
小亮对此展开探究。
第一组实验∶取5个集气瓶，编号为①-⑤，分别装入占总容积10%，20%，30%，40%，50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5个集气瓶中的水排出去，将带火星的木条依次插入5个集气瓶中，记录实验现象。小亮在第一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组效验的数据和现象见下表：
第一组 | 第二组 | 第三组 | |||||||||
| 集气瓶编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
| 收集的氧气占总容积的体积 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
| 带火星的木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
①用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠?
②集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×
③收集的氧气占容积的体积分数最低为
④用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是由于加热生成氧气同时产生大量水蒸气所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的本条复燃，应将加热过氧化复的最高温度控制在
⑤采取“半值法”探究能减少实验次数。例如，第一组实验若按③和④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体分数应在30%至40%之间，从而省去编号为①②⑤的实验．同理，第二组可以省去的实验编号为
。其原因可能是：装置漏气；没有冷却到室温就打开弹簧夹； 实验是科学探究的重要方法，请按要求完成下列实验探究。
【探究一】探究微粒的性质
步骤一：向盛有约20mL蒸馏水的小烧杯A中加入5~6滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察到的现象是______________ 。
步骤二：从烧杯A中取少量溶液置于试管中，向其中慢慢滴加氨水，观察到的现象是：______________ 。
步骤三：另取一个小烧杯B，加入约5mL浓氨水。用一个大烧杯或水槽罩住A、B两个小烧杯。观察几分钟，现象是_________ 。
实验结论：分子是在不断运动的
反思评价：该实验中步骤一的实验目的是：_________ 。
步骤二的实验目的是_________ 。
【探究二】探究物质的组成与含量
某班化学小组用排水法收集了呼出气体，并为比较空气和呼出气体中各成分含量做了以下实验：
实验l：
（1）步骤①的现象为_________ ，证明人体呼吸过程中发生了________ （“物理”或“化学”）变化。
（2）步骤③的实验目的是_________ 。
小芳对步骤②中燃着木条熄灭的原因提出猜想，并设计“实验2”进行验证。
猜想与假设：
猜想1：木条熄灭主要是因为呼出气体比吸入空气中二氧化碳的含量高。
猜想2：木条熄灭主要是因为呼出气体比吸入空气中氧气的含量低。
实验2：（已知：空气中氧气和氮气的体积比约为1：4）
（3）由实验①和②可得出猜想1_______ （填成立”或“不成立”）。
（4）实验2中，能证明猜想2成立的实验序号是_______ 。
反思评价：
（5）根据上述实验结论，下列说法正确的是_______ （填字母序号）。
A.吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳的含量不同
B.将燃着木条伸入呼出气体中，木条熄灭，说明呼出气体中没有氧气
C.若把燃着木条伸入氧气和二氧化碳体积比为4：1的混合气体中，会观察到无明显变化
【探究一】探究微粒的性质
步骤一：向盛有约20mL蒸馏水的小烧杯A中加入5~6滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察到的现象是
步骤二：从烧杯A中取少量溶液置于试管中，向其中慢慢滴加氨水，观察到的现象是：
步骤三：另取一个小烧杯B，加入约5mL浓氨水。用一个大烧杯或水槽罩住A、B两个小烧杯。观察几分钟，现象是
实验结论：分子是在不断运动的
反思评价：该实验中步骤一的实验目的是：
步骤二的实验目的是
【探究二】探究物质的组成与含量
某班化学小组用排水法收集了呼出气体，并为比较空气和呼出气体中各成分含量做了以下实验：
实验l：
| 序号 | 实验目的 | 实验操作 | 实验现象 |
| ① | 比较空气和呼出气体中二氧化碳的含量 | 向呼出气体中倒入少量澄清石灰水，振荡 | _________ |
| ② | 比较空气和呼出气体中氧气的含量 | 分别将燃着的木条伸入空气和呼出气体中 | 空气中的木条无明显变化呼出气体中的木条熄灭 |
| ③ | _________ | 取两块干燥玻璃片，对着其中一块哈气 | 哈气的玻璃片上出现无色液滴另一块无明显变化 |
（2）步骤③的实验目的是
小芳对步骤②中燃着木条熄灭的原因提出猜想，并设计“实验2”进行验证。
猜想与假设：
猜想1：木条熄灭主要是因为呼出气体比吸入空气中二氧化碳的含量高。
猜想2：木条熄灭主要是因为呼出气体比吸入空气中氧气的含量低。
实验2：（已知：空气中氧气和氮气的体积比约为1：4）
| 序号 | ① | ② | ③ | ④ |
| 实验操作 |  |  |  |  |
| 实验现象 | 燃着的木条 无明显变化 | 燃着的木条 无明显变化 | 燃着的木条 熄灭 | 燃着的木条 熄灭 |
（4）实验2中，能证明猜想2成立的实验序号是
反思评价：
（5）根据上述实验结论，下列说法正确的是
A.吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳的含量不同
B.将燃着木条伸入呼出气体中，木条熄灭，说明呼出气体中没有氧气
C.若把燃着木条伸入氧气和二氧化碳体积比为4：1的混合气体中，会观察到无明显变化
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