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11. 下图是为探究燃烧条件设计的实验：
(1)该实验主要探究的是燃烧需要
(2)该实验观察到的现象是
(3)该实验发生反应的化学方程式是
(4)若用该装置测定氧气约占空气体积的五分之一,实验中应注意的事项有
(1)该实验主要探究的是燃烧需要
氧气
。(2)该实验观察到的现象是
甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧
。(3)该实验发生反应的化学方程式是
$4P+5O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2P_{2}O_{5}$
。(4)若用该装置测定氧气约占空气体积的五分之一,实验中应注意的事项有
装置不漏气(或白磷要足量或冷却到室温再打开活塞)
(任意写一点)。答案
11. (1)氧气 (2)甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧 (3)$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2P_{2}O_{5}}$ (4)装置不漏气(或白磷要足量或冷却到室温再打开活塞)
解析:(1)甲与乙改变的因素为是否与氧气接触,因此实验探究的是燃烧需要氧气。
(2)甲中白磷在水中密封,氧气不易溶于水,不能与白磷接触,所以不燃烧;乙中白磷通过导管与氧气直接接触,可以燃烧。
(3)磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,书写化学方程式注意配平,化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2P_{2}O_{5}}$。
(4)为了保证实验结果的准确性,因为有气体参与反应,需要确保装置不漏气,若装置漏气,放热使内部气体逸出,造成内部气体减少量增多,测量结果偏大;另外保证氧气充分被消耗完毕,白磷需要足量,否则,白磷量不足,氧气不能被充分消耗,造成实验结果偏小;反应是放热反应,需要冷却到室温再打开活塞测量水的体积,否则温度过高,压强增大,进入水的体积减小,造成实验结果偏小。
解析:(1)甲与乙改变的因素为是否与氧气接触,因此实验探究的是燃烧需要氧气。
(2)甲中白磷在水中密封,氧气不易溶于水,不能与白磷接触,所以不燃烧;乙中白磷通过导管与氧气直接接触,可以燃烧。
(3)磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,书写化学方程式注意配平,化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2P_{2}O_{5}}$。
(4)为了保证实验结果的准确性,因为有气体参与反应,需要确保装置不漏气,若装置漏气,放热使内部气体逸出,造成内部气体减少量增多,测量结果偏大;另外保证氧气充分被消耗完毕,白磷需要足量,否则,白磷量不足,氧气不能被充分消耗,造成实验结果偏小;反应是放热反应,需要冷却到室温再打开活塞测量水的体积,否则温度过高,压强增大,进入水的体积减小,造成实验结果偏小。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合实验装置的变化分析变量、现象及相关知识点：
1. 对比甲和乙装置：甲中热水里的白磷未接触氧气，倒置后乙中白磷接触了氧气，变量是氧气，因此探究燃烧是否需要氧气；
2. 白磷的着火点较低，热水温度已达到其着火点，甲中白磷缺氧气不燃烧，乙中白磷接触氧气则燃烧；
3. 磷燃烧生成五氧化二磷，需正确书写化学方程式；
4. 测定氧气体积时，要保证装置气密性、反应物足量、反应后冷却至室温，避免实验误差。
【解析】
(1) 甲装置中，热水里的白磷温度达到着火点，但被水隔绝，无法接触氧气，不燃烧；倒置为乙装置后，氧气进入盛白磷的热水瓶，白磷接触氧气，因此实验探究燃烧需要氧气。
(2) 甲中白磷在热水中，隔绝氧气，不满足燃烧条件，故不燃烧；乙中白磷既达到着火点，又接触氧气，满足燃烧条件，故燃烧。
(3) 磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，配平后化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2P_{2}O_{5}}$。
(4) 测定氧气占空气体积的五分之一时，需保证装置不漏气（防止气体逸出或进入影响结果）；白磷要足量（确保完全消耗氧气）；反应后冷却到室温再打开活塞（避免温度高导致压强偏大，进入水的体积偏小），任选一点即可。
【答案】
(1)氧气 (2)甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧 (3)$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2P_{2}O_{5}}$ (4)装置不漏气(或白磷要足量或冷却到室温再打开活塞)
【知识点】
燃烧的条件、化学方程式书写、空气中氧气含量的测定
【点评】
本题为实验探究题，通过对比实验控制变量探究燃烧条件，同时结合测定空气中氧气体积的实验要点，考查学生对基础实验的理解和应用，是化学实验部分的常考题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合实验装置的变化分析变量、现象及相关知识点：
1. 对比甲和乙装置：甲中热水里的白磷未接触氧气，倒置后乙中白磷接触了氧气，变量是氧气，因此探究燃烧是否需要氧气；
2. 白磷的着火点较低，热水温度已达到其着火点，甲中白磷缺氧气不燃烧，乙中白磷接触氧气则燃烧；
3. 磷燃烧生成五氧化二磷，需正确书写化学方程式；
4. 测定氧气体积时，要保证装置气密性、反应物足量、反应后冷却至室温，避免实验误差。
【解析】
(1) 甲装置中，热水里的白磷温度达到着火点，但被水隔绝，无法接触氧气，不燃烧；倒置为乙装置后，氧气进入盛白磷的热水瓶，白磷接触氧气，因此实验探究燃烧需要氧气。
(2) 甲中白磷在热水中，隔绝氧气，不满足燃烧条件，故不燃烧；乙中白磷既达到着火点，又接触氧气，满足燃烧条件，故燃烧。
(3) 磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，配平后化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2P_{2}O_{5}}$。
(4) 测定氧气占空气体积的五分之一时，需保证装置不漏气（防止气体逸出或进入影响结果）；白磷要足量（确保完全消耗氧气）；反应后冷却到室温再打开活塞（避免温度高导致压强偏大，进入水的体积偏小），任选一点即可。
【答案】
(1)氧气 (2)甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧 (3)$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2P_{2}O_{5}}$ (4)装置不漏气(或白磷要足量或冷却到室温再打开活塞)
【知识点】
燃烧的条件、化学方程式书写、空气中氧气含量的测定
【点评】
本题为实验探究题，通过对比实验控制变量探究燃烧条件，同时结合测定空气中氧气体积的实验要点，考查学生对基础实验的理解和应用，是化学实验部分的常考题型。
【难度系数】
0.6
12. 用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体的相关性质研究。
(1)同时挤压滴管B和C,控制相同液体量于球形容器中。
①写出Ⅱ中反应的化学方程式:
②下列有关上述对比实验,说法正确的是
A. $\ce{MnO_{2}}$加快反应速率
B. 半分钟内球形Ⅲ中产生气体少
C. 反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈
D. $\ce{MnO_{2}}$一定分解产生气体
(2)微热燃烧器,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。下列关于燃烧器中的实验分析正确的是
A. 探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B. 探究可燃物燃烧需要氧气
C. 可以比较白磷、红磷着火点的高低
(3)挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,球形Ⅰ中产生的现象为
(4)蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,产生此现象的化学方程式为
(1)同时挤压滴管B和C,控制相同液体量于球形容器中。
①写出Ⅱ中反应的化学方程式:
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}↑}$
。②下列有关上述对比实验,说法正确的是
ABC
(填字母)。A. $\ce{MnO_{2}}$加快反应速率
B. 半分钟内球形Ⅲ中产生气体少
C. 反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈
D. $\ce{MnO_{2}}$一定分解产生气体
(2)微热燃烧器,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。下列关于燃烧器中的实验分析正确的是
AC
(填字母)。A. 探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B. 探究可燃物燃烧需要氧气
C. 可以比较白磷、红磷着火点的高低
(3)挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,球形Ⅰ中产生的现象为
产生大量气泡
。一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,其原因是二氧化碳气体的密度比空气的密度大,不可燃,不助燃
。(4)蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,产生此现象的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$
,此反应不能
(填“能”或“不能”)证明蜡烛中一定含有碳元素。答案
12. (1)①$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}↑}$ ②ABC (2)AC (3)产生大量气泡 二氧化碳气体的密度比空气的密度大,不可燃,不助燃 (4)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$ 不能
解析:(1)①Ⅱ中的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}↑}$。②上述对比实验,Ⅱ中有二氧化锰的反应更剧烈,$\ce{MnO_{2}}$在此反应中加快了过氧化氢的分解速率,故A符合题意;Ⅲ中的过氧化氢分解较慢,半分钟内球形Ⅲ中产生气体少,故B符合题意;二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率,故反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈,故C符合题意;$\ce{MnO_{2}}$只是加快过氧化氢的分解,本身质量和化学性质都不变,故D不符合题意;故选ABC。
(2)微热燃烧器,蜡烛b(上端放白磷)、c(上端放白磷)燃烧,蜡烛a(上端放红磷)不燃烧,可以探究可燃物燃烧需要温度达到着火点,故A符合题意;它们都与氧气接触,无法探究可燃物燃烧需要氧气,故B不符合题意;上端放白磷的蜡烛b、c燃烧,上端放红磷的蜡烛a不燃烧,可以比较白磷、红磷着火点的高低,白磷比红磷的着火点低,故C符合题意。故选AC。
(3)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,球形Ⅰ中产生的现象为产生大量气泡。一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,蜡烛c(低)比蜡烛b(高)先熄灭,其原因是二氧化碳的密度比空气的密度大,不燃烧,也不支持燃烧。
(4)蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,是二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙的缘故,产生此现象的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;燃烧器中二氧化碳的来源有:球形Ⅰ中的反应和蜡烛燃烧,此反应不能证明蜡烛中一定含有碳元素,因为使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳可能来自球形Ⅰ中反应生成的。
解析:(1)①Ⅱ中的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}↑}$。②上述对比实验,Ⅱ中有二氧化锰的反应更剧烈,$\ce{MnO_{2}}$在此反应中加快了过氧化氢的分解速率,故A符合题意;Ⅲ中的过氧化氢分解较慢,半分钟内球形Ⅲ中产生气体少,故B符合题意;二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率,故反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈,故C符合题意;$\ce{MnO_{2}}$只是加快过氧化氢的分解,本身质量和化学性质都不变,故D不符合题意;故选ABC。
(2)微热燃烧器,蜡烛b(上端放白磷)、c(上端放白磷)燃烧,蜡烛a(上端放红磷)不燃烧,可以探究可燃物燃烧需要温度达到着火点,故A符合题意;它们都与氧气接触,无法探究可燃物燃烧需要氧气,故B不符合题意;上端放白磷的蜡烛b、c燃烧,上端放红磷的蜡烛a不燃烧,可以比较白磷、红磷着火点的高低,白磷比红磷的着火点低,故C符合题意。故选AC。
(3)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,球形Ⅰ中产生的现象为产生大量气泡。一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,蜡烛c(低)比蜡烛b(高)先熄灭,其原因是二氧化碳的密度比空气的密度大,不燃烧,也不支持燃烧。
(4)蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,是二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙的缘故,产生此现象的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;燃烧器中二氧化碳的来源有:球形Ⅰ中的反应和蜡烛燃烧,此反应不能证明蜡烛中一定含有碳元素,因为使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳可能来自球形Ⅰ中反应生成的。
解析
【分析】
本题是氧气、二氧化碳相关性质的微型实验探究题，需结合实验装置和物质性质逐一分析各小问：
1. 第(1)问：①球形Ⅱ中是过氧化氢在MnO₂催化下分解，需回忆过氧化氢制氧气的反应方程式；②对比球形Ⅱ和Ⅲ的实验，MnO₂是催化剂，加快过氧化氢分解，据此判断选项。
2. 第(2)问：微热燃烧器时，蜡烛a（红磷）不燃烧，b、c（白磷）燃烧，结合燃烧的条件（可燃物、与氧气接触、温度达着火点）分析，变量是可燃物的种类（红磷和白磷），探究温度需达着火点，同时对比着火点高低。
3. 第(3)问：球形Ⅰ中是大理石（CaCO₃）和稀盐酸反应，生成CO₂，现象是产生大量气泡；CO₂密度比空气大，不燃不助燃，所以先灭低处蜡烛c，再灭高处b。
4. 第(4)问：CO₂和澄清石灰水反应使内壁变模糊，方程式是CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O；但CO₂可能来自大理石和盐酸反应，不一定是蜡烛燃烧生成的，所以不能证明蜡烛含碳元素。
【解析】
(1)①球形Ⅱ中，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}↑}$；
②A选项：MnO₂是过氧化氢分解的催化剂，能加快反应速率，正确；B选项：球形Ⅲ中没有MnO₂，过氧化氢分解慢，半分钟内产生气体少，正确；C选项：MnO₂加快分解，球形Ⅱ反应更剧烈，正确；D选项：MnO₂是催化剂，本身不分解产生气体，错误；故选ABC。
(2)微热时，蜡烛a（红磷）不燃烧，b、c（白磷）燃烧，说明温度需达到可燃物着火点（A正确）；蜡烛都与氧气接触，无法探究需要氧气（B错误）；红磷和白磷着火点不同，可比较着火点高低（C正确）；故选AC。
(3)球形Ⅰ中大理石（CaCO₃）与稀盐酸反应，生成CO₂，现象是产生大量气泡；CO₂密度比空气大，且不可燃、不助燃，所以低处蜡烛c先熄灭，高处蜡烛b后熄灭。
(4)CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；由于CO₂可能来自球形Ⅰ中碳酸钙与盐酸的反应，不一定是蜡烛燃烧生成的，因此不能证明蜡烛中一定含碳元素。
【答案】
(1)①$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}↑}$；②ABC
(2)AC
(3)产生大量气泡；二氧化碳气体的密度比空气的密度大，不可燃，不助燃
(4)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；不能
【知识点】
氧气的制取与性质、二氧化碳的性质、燃烧条件的探究
【点评】
本题以微型实验为载体，综合考查氧气制取、二氧化碳性质、燃烧条件等知识点，侧重实验分析能力，需结合物质性质和实验变量逐一判断，是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.6
本题是氧气、二氧化碳相关性质的微型实验探究题，需结合实验装置和物质性质逐一分析各小问：
1. 第(1)问：①球形Ⅱ中是过氧化氢在MnO₂催化下分解，需回忆过氧化氢制氧气的反应方程式；②对比球形Ⅱ和Ⅲ的实验，MnO₂是催化剂，加快过氧化氢分解，据此判断选项。
2. 第(2)问：微热燃烧器时，蜡烛a（红磷）不燃烧，b、c（白磷）燃烧，结合燃烧的条件（可燃物、与氧气接触、温度达着火点）分析，变量是可燃物的种类（红磷和白磷），探究温度需达着火点，同时对比着火点高低。
3. 第(3)问：球形Ⅰ中是大理石（CaCO₃）和稀盐酸反应，生成CO₂，现象是产生大量气泡；CO₂密度比空气大，不燃不助燃，所以先灭低处蜡烛c，再灭高处b。
4. 第(4)问：CO₂和澄清石灰水反应使内壁变模糊，方程式是CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O；但CO₂可能来自大理石和盐酸反应，不一定是蜡烛燃烧生成的，所以不能证明蜡烛含碳元素。
【解析】
(1)①球形Ⅱ中，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}↑}$；
②A选项：MnO₂是过氧化氢分解的催化剂，能加快反应速率，正确；B选项：球形Ⅲ中没有MnO₂，过氧化氢分解慢，半分钟内产生气体少，正确；C选项：MnO₂加快分解，球形Ⅱ反应更剧烈，正确；D选项：MnO₂是催化剂，本身不分解产生气体，错误；故选ABC。
(2)微热时，蜡烛a（红磷）不燃烧，b、c（白磷）燃烧，说明温度需达到可燃物着火点（A正确）；蜡烛都与氧气接触，无法探究需要氧气（B错误）；红磷和白磷着火点不同，可比较着火点高低（C正确）；故选AC。
(3)球形Ⅰ中大理石（CaCO₃）与稀盐酸反应，生成CO₂，现象是产生大量气泡；CO₂密度比空气大，且不可燃、不助燃，所以低处蜡烛c先熄灭，高处蜡烛b后熄灭。
(4)CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；由于CO₂可能来自球形Ⅰ中碳酸钙与盐酸的反应，不一定是蜡烛燃烧生成的，因此不能证明蜡烛中一定含碳元素。
【答案】
(1)①$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}↑}$；②ABC
(2)AC
(3)产生大量气泡；二氧化碳气体的密度比空气的密度大，不可燃，不助燃
(4)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；不能
【知识点】
氧气的制取与性质、二氧化碳的性质、燃烧条件的探究
【点评】
本题以微型实验为载体，综合考查氧气制取、二氧化碳性质、燃烧条件等知识点，侧重实验分析能力，需结合物质性质和实验变量逐一判断，是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.6
