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4.[2025·扬州期中](1)用排水法收集了三瓶氧气，如图是硫、木炭、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题：
①丙瓶底部放少量水的作用是
②在空气中点燃木炭后，再将其伸入乙瓶中，木炭在空气中与氧气中燃烧的剧烈程度不同，其原因是
③图2中a、b、c是进行丙瓶实验时的几种操作，更能提高实验成功率的方式是
(2)潜艇和空间站可用氧烛作为应急氧源，氧烛是一种便携式供氧设备()。使用时发生如下两个过程：①按下火帽，点燃内部金属粉末，放出大量的热。②放出的热促使产氧药块中的氯酸钠(NaClO₃)在催化剂的催化下持续分解，放出氧气。过程①的作用与实验室中
①丙瓶底部放少量水的作用是
防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底
。②在空气中点燃木炭后，再将其伸入乙瓶中，木炭在空气中与氧气中燃烧的剧烈程度不同，其原因是
空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同
。③图2中a、b、c是进行丙瓶实验时的几种操作，更能提高实验成功率的方式是
c
(填字母)；丙瓶中反应的符号表达式是Fe+O₂$\stackrel{点燃}{→}$Fe₃O₄
。(2)潜艇和空间站可用氧烛作为应急氧源，氧烛是一种便携式供氧设备()。使用时发生如下两个过程：①按下火帽，点燃内部金属粉末，放出大量的热。②放出的热促使产氧药块中的氯酸钠(NaClO₃)在催化剂的催化下持续分解，放出氧气。过程①的作用与实验室中
酒精灯
(写仪器名称)的作用相似。答案
4.（1）①防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底 ②空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同 ③c； Fe+O₂$\stackrel{点燃}{→}$Fe₃O₄ （2）酒精灯
【点拨】（1）①为了防止铁丝燃烧时生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部，要在集气瓶内注入少量的水；②由于空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同，所以木炭在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同；③据图可知，c操作可使火柴充分预热铁丝，更能提高实验成功率；铁丝与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，据此书写符号表达式。（2）过程①按下火帽的目的是点燃内部金属粉末，该过程的作用与酒精灯的作用相似。
【点拨】（1）①为了防止铁丝燃烧时生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底部，要在集气瓶内注入少量的水；②由于空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同，所以木炭在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同；③据图可知，c操作可使火柴充分预热铁丝，更能提高实验成功率；铁丝与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，据此书写符号表达式。（2）过程①按下火帽的目的是点燃内部金属粉末，该过程的作用与酒精灯的作用相似。
解析
【分析】
本题分为两部分，第一部分是硫、木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验探究，第二部分是氧烛供氧原理的分析。解题时需结合常见物质在氧气中燃烧的实验注意事项、燃烧的影响因素、反应表达式书写，以及实验仪器的作用来逐一解答：
1. 丙瓶是铁丝在氧气中燃烧，需回忆该实验的安全注意事项，明确瓶底放水的目的；
2. 木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度相关，对比空气和氧气中氧气浓度差异即可解答；
3. 铁丝燃烧实验的操作要点是引燃铁丝的火柴需合理放置，保证实验成功率，再书写对应反应的符号表达式；
4. 氧烛过程①的作用是提供热量，对应实验室中提供热量的仪器即可。
【解析】
（1）①铁丝在氧气中燃烧会生成高温的四氧化三铁熔融物，若直接掉落至集气瓶底部，会使集气瓶因受热不均而炸裂，因此丙瓶底部放少量水的作用是防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底。
②燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关，空气中氧气的体积分数约为21%，乙瓶中是纯氧气，氧气浓度远高于空气，因此木炭在空气中与氧气中燃烧的剧烈程度不同，原因是空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同。
③进行铁丝在氧气中燃烧实验时，需将铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴后待火柴快燃尽时，由上向下缓慢伸入集气瓶，这样既能充分加热铁丝，又能避免火柴消耗过多瓶内氧气，提高实验成功率，对应图2中的c操作；铁丝与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，其符号表达式为：$\ce{Fe + O_{2}\stackrel{点燃}{→}Fe_{3}O_{4}}$。
（2）过程①是按下火帽点燃内部金属粉末，放出大量热，目的是为后续氯酸钠分解提供热量，实验室中酒精灯的作用是加热、提供热量，因此过程①的作用与酒精灯相似。
【答案】
（1）①防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底；②空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同；③c；$\ce{Fe + O_{2}\stackrel{点燃}{→}Fe_{3}O_{4}}$；（2）酒精灯
【知识点】
氧气的化学性质；化学实验基本操作；符号表达式书写
【点评】
本题围绕氧气的性质实验展开，考查了实验操作注意事项、燃烧的影响因素、反应表达式书写，以及化学知识在生活中的应用，属于基础实验类题目，需要学生掌握常见物质燃烧实验的细节，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两部分，第一部分是硫、木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验探究，第二部分是氧烛供氧原理的分析。解题时需结合常见物质在氧气中燃烧的实验注意事项、燃烧的影响因素、反应表达式书写，以及实验仪器的作用来逐一解答：
1. 丙瓶是铁丝在氧气中燃烧，需回忆该实验的安全注意事项，明确瓶底放水的目的；
2. 木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度相关，对比空气和氧气中氧气浓度差异即可解答；
3. 铁丝燃烧实验的操作要点是引燃铁丝的火柴需合理放置，保证实验成功率，再书写对应反应的符号表达式；
4. 氧烛过程①的作用是提供热量，对应实验室中提供热量的仪器即可。
【解析】
（1）①铁丝在氧气中燃烧会生成高温的四氧化三铁熔融物，若直接掉落至集气瓶底部，会使集气瓶因受热不均而炸裂，因此丙瓶底部放少量水的作用是防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底。
②燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关，空气中氧气的体积分数约为21%，乙瓶中是纯氧气，氧气浓度远高于空气，因此木炭在空气中与氧气中燃烧的剧烈程度不同，原因是空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同。
③进行铁丝在氧气中燃烧实验时，需将铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴后待火柴快燃尽时，由上向下缓慢伸入集气瓶，这样既能充分加热铁丝，又能避免火柴消耗过多瓶内氧气，提高实验成功率，对应图2中的c操作；铁丝与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，其符号表达式为：$\ce{Fe + O_{2}\stackrel{点燃}{→}Fe_{3}O_{4}}$。
（2）过程①是按下火帽点燃内部金属粉末，放出大量热，目的是为后续氯酸钠分解提供热量，实验室中酒精灯的作用是加热、提供热量，因此过程①的作用与酒精灯相似。
【答案】
（1）①防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底；②空气中氧气浓度和乙瓶中氧气浓度不同；③c；$\ce{Fe + O_{2}\stackrel{点燃}{→}Fe_{3}O_{4}}$；（2）酒精灯
【知识点】
氧气的化学性质；化学实验基本操作；符号表达式书写
【点评】
本题围绕氧气的性质实验展开，考查了实验操作注意事项、燃烧的影响因素、反应表达式书写，以及化学知识在生活中的应用，属于基础实验类题目，需要学生掌握常见物质燃烧实验的细节，难度适中。
【难度系数】
0.6
5. 新考法 数字化实验 某化学兴趣小组在学习$\ce{O_{2}}$制备时，对$\ce{MnO_{2}}$作催化剂加快过氧化氢分解产生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对
过氧化氢分解速率产生影响？
【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。
【实验探究】小组的同学们按图甲组装仪器，在室温下分别进行了四组实验，并用$\ce{O_{2}}$传感器测定实验过程中$\ce{O_{2}}$含量的变化情况，得到如图乙所示曲线。
【实验结论】对比四条曲线，进行分析：
（1）$\ce{FeCl_{3}}$溶液、$\ce{CuSO_{4}}$溶液对$\ce{H_{2}O_{2}}$的分解
（2）几组实验中催化效果最优的$\ce{H_{2}O_{2}}$分解的文字表达式为
（3）第1组实验的目的是
（4）小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液进行实验，记录实验现象如表所示。据此可得出：升高温度或
过氧化氢分解速率产生影响？
【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。
【实验探究】小组的同学们按图甲组装仪器，在室温下分别进行了四组实验，并用$\ce{O_{2}}$传感器测定实验过程中$\ce{O_{2}}$含量的变化情况，得到如图乙所示曲线。
【实验结论】对比四条曲线，进行分析：
（1）$\ce{FeCl_{3}}$溶液、$\ce{CuSO_{4}}$溶液对$\ce{H_{2}O_{2}}$的分解
有
（填“有”或“无”）催化作用。（2）几组实验中催化效果最优的$\ce{H_{2}O_{2}}$分解的文字表达式为
过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气
。（3）第1组实验的目的是
作对照实验
。（4）小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液进行实验，记录实验现象如表所示。据此可得出：升高温度或
增大
（填“增大”或“减小”）反应物浓度可加快$\ce{H_{2}O_{2}}$的分解。答案
5.（1）有 （2）过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气
（3）作对照实验 （4）增大
【点拨】（1）从表中的数据和图像可以看出，加入$\ce{FeCl_{3}}$溶液、$\ce{CuSO_{4}}$溶液后，相同时间内，生成的氧气较多，因此说明它们对$\ce{H_{2}O_{2}}$的分解有催化作用。（2）从图像看出，四组实验中加入二氧化锰后效果最好，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气。（3）第1组实验的目的是作对照实验。（4）从表中的数据可以看出，温度越高，反应物的浓度越大，反应速率越快。
（3）作对照实验 （4）增大
【点拨】（1）从表中的数据和图像可以看出，加入$\ce{FeCl_{3}}$溶液、$\ce{CuSO_{4}}$溶液后，相同时间内，生成的氧气较多，因此说明它们对$\ce{H_{2}O_{2}}$的分解有催化作用。（2）从图像看出，四组实验中加入二氧化锰后效果最好，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气。（3）第1组实验的目的是作对照实验。（4）从表中的数据可以看出，温度越高，反应物的浓度越大，反应速率越快。
解析
【分析】本题围绕“不同物质对过氧化氢分解速率的影响”展开，需结合数字化实验的氧气含量曲线和表格数据逐一分析：①对比加入FeCl₃、CuSO₄后氧气含量的变化，判断是否有催化作用；②通过曲线斜率判断催化效果最优的物质，书写对应反应的文字表达式；③明确无催化剂组的对照作用；④根据表格数据，分析温度和反应物浓度对反应速率的影响，得出结论。
【解析】（1）观察氧气含量变化曲线，加入FeCl₃溶液、CuSO₄溶液后，相同时间内产生的O₂含量比未加催化剂的第1组更高，说明二者能加快过氧化氢分解，故对H₂O₂的分解有催化作用；（2）曲线中加入MnO₂的组O₂含量上升最快，催化效果最优，过氧化氢在MnO₂催化下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气；（3）第1组实验未加入任何催化剂，目的是作对照实验，用于对比其他组的催化效果；（4）分析表格数据，温度升高时反应速率加快，反应物浓度增大时反应速率也加快，故填增大。
【答案】（1）有 （2）过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气 （3）作对照实验 （4）增大
【知识点】催化剂对反应速率的影响，过氧化氢分解反应，影响化学反应速率的因素
【点评】本题为新考法的实验探究题，结合数字化实验考查催化剂的判断、反应表达式书写及影响反应速率的因素，需具备从图像和表格中提取有效信息的能力，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】（1）观察氧气含量变化曲线，加入FeCl₃溶液、CuSO₄溶液后，相同时间内产生的O₂含量比未加催化剂的第1组更高，说明二者能加快过氧化氢分解，故对H₂O₂的分解有催化作用；（2）曲线中加入MnO₂的组O₂含量上升最快，催化效果最优，过氧化氢在MnO₂催化下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气；（3）第1组实验未加入任何催化剂，目的是作对照实验，用于对比其他组的催化效果；（4）分析表格数据，温度升高时反应速率加快，反应物浓度增大时反应速率也加快，故填增大。
【答案】（1）有 （2）过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水 + 氧气 （3）作对照实验 （4）增大
【知识点】催化剂对反应速率的影响，过氧化氢分解反应，影响化学反应速率的因素
【点评】本题为新考法的实验探究题，结合数字化实验考查催化剂的判断、反应表达式书写及影响反应速率的因素，需具备从图像和表格中提取有效信息的能力，难度适中。
【难度系数】0.6
