小明将家中清洗伤口用的消毒液--“双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验．检验该双氧水是否失效．实验过程①在试管中

题文

小明将家中清洗伤口用的消毒液--“双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验．
【第一组实验】检验该双氧水是否失效．
（1）实验过程
①在试管中加入5mL 的“双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；
②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；
③如图装置进行操作，带火星的木条复燃，水槽中冰水所起的作用是______．
（2）实验结论：______．
【第二组实验探究】：氧化铜（CuO）能否催化“双氧水”分解
[猜想]Ⅰ．CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ．CuO参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ．CuO是反应的催化剂，反应前后______．
[实验]用天平称量0.2gCuO，取5mL的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：



（3）完成下表：
步骤③现象步骤⑥结果步骤⑦现象结论溶液中______，
带火星的木条复燃．
______ 溶液中有气泡放出，
______．猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立．（4）步骤③结束后，用手接触试管底部，感觉烫手．说明“双氧水”分解的化学反应______（选填“放热”或“吸热”）．
（5）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗（带滤纸）、烧杯、______．
（6）操作④中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是______（填序号）．



（7）步骤⑦的目的______
（8）过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的反应表达式为______．
【第三组实验探究】：不同种类催化剂能否改变“双氧水”分解出氧气的量
[实验]分别选用二氧化锰与氧化铜，采用如图试剂与装置实验，测量所得氧气的体积．



（9）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差______
（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．
（10）使用冷水冷凝的目的是______．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数前，还需要进行的操作是______．
（11）两次实验表明，使用不同催化剂在常温下测得量气管读数均为112.0mL（O₂的密度为1.43g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是______
（填字母序号）．
A.100mL    B.200mL    C.500mL
（12）[实验结论]：不同种类的催化剂______改变双氧水分解出氧气的量．
【拓展研究】查阅资料得知实验所取5mL 6%双氧水中含过氧化氢（H₂O₂）0.34g．请计算说明过氧化氢中的氧元素是否全部转化为氧气．（请写出计算过程，4分）

题型：未知 难度：其他题型

答案

【第一组实验】
（1）③在加热时水会气化，可能干扰实验现象，所以冰水的作用是让水蒸气冷凝；
（2）根据第③步中带火星的木条复燃，可以得出该过氧化氢没有失效；
【第二组实验】（1）催化剂的质量和化学性质反应前后不变；
（3）根据实验结论猜想Ⅲ成立，说明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，所以③中加入氧化铜后会迅速生成大量氧气，有气泡产生，催化剂能改变物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变，所以过滤后称量质量不变，且化学性质不变，仍能对过氧化氢溶液起到催化作用；
（4）用手接触试管底部，感觉烫手．说明“双氧水”分解放热；
（5）过滤用到的仪器有烧杯、铁架台、漏斗、玻璃棒；
（6）过滤时将圆形滤纸对折两次，所以D错误；
（7）已经验证了二氧化锰能加快改反应速率和质量不变，但还没有验证二氧化锰的化学性质在反应前后是否改变，所以步骤⑦的目的是检验氧化铜化学性质是否改变（或能否再催化过氧化氢分解）；
（8）过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成氧气和水；
【第三组实验】
（9）从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差不变，说明装置不漏气；
（10）双氧水分解放热，生成的水会汽化，若不除去，会使测量值偏大，所以冰水的作用是除去氧气中的水蒸气；实验时气体收集在量气管中．若要保证读取的气体体积没有误差，在反应后读数前要上下移动水准瓶使两边液面相平；
（11）为减小误差，所选择的量气管应与生成气体的体积相近；
【拓展研究】（12）根据（11）中所测数据均为112.0mL，可得出结论：不同种类的催化剂不能改变生成氧气的量；
5mL 6%双氧水中含过氧化氢（H₂O₂）0.34g，则含有氧元素的质量为：
0.34g×16×21×2+16×2×100%=0.32g
设生成氧气的质量为x
2H₂O₂  MnO2 . 2H₂O+O₂↑
68               32
0.34g              x
680.34g=34x
      x=0.16g
∴过氧化氢中的氧元素并未全部转化为氧气．
故答案为：
【第一组实验】（1）使氧气中的水蒸气冷凝（除去氧气中的水蒸气） 
（2）双氧水没有失效
【第二组实验】[猜想]Ⅲ．质量和化学性质不变
（3）完成下表：
步骤③现象步骤⑥结果步骤⑦现象结论有气泡冒出仍为0.2 g
（氧化铜质量不变）使带火星木条复燃（4）放热 （5）玻璃棒 （6）D   （7）检验氧化铜化学性质是否改变（或能否再催化过氧化氢分解）
（8）H₂O₂ CuO

H₂O+O₂
【第三组实验】
（9）不变；
（10）使产生的氧气冷却到室温（或除去氧气中的水蒸气）；移动水准瓶，使两边水面相平；
（11）B；
【拓展研究】
（12）[实验结论]：不能
5mL 6%双氧水中含过氧化氢（H₂O₂）0.34g，则含有氧元素的质量为：
0.34g×16×21×2+16×2×100%=0.32g
设生成氧气的质量为x
2H₂O₂  MnO2 . 2H₂O+O₂↑
68               32
0.34g              x
680.34g=34x
      x=0.16g
∴过氧化氢中的氧元素并未全部转化为氧气．

解析

16×21×2+16×2

考点

据考高分专家说，试题“小明将家中清洗伤口用的消毒液--“双氧水.....”主要考查你对 [装置气密性检验 ]考点的理解。

装置气密性检验

装置气密性检验采用的一般方法：
通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）来判断装置气密性的好坏。在实际检验过程中，由于气体发生器结构不同，因此检验方法也有一定的差异。

注意事项：
在中学化学实验及有关实验设计习题中，经常涉及装置的气密性检验问题。一般说来，无论采用那种装置制取气体，在成套装置组装完毕装入反应物之前，必须检查装置的气密性，以确保实验的顺利进行。

一些常见装置的检验方法总结如下，以供同学们参考：

1．如图1，此装置为最简易的制取气体装置，对于该装置的气密性检查，主要是通过气体受热后体积膨胀，压强增大。
   


具体方法为：把导管口的下端浸入水中，用双手紧握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出，则证明装置不漏气。
注意：若外部气温较高，实验现象不明显，我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热，但现象一定要注意撤走酒精灯后，导管中能形成一段水柱，并且一段时间不下降，才能说明气密性好。
2．如图2所示，此装置漏斗与大气相通，无法如上例那样进行检查。要进行其气密性检查，首先要考虑的问题是如何使锥形瓶不直接通过漏斗与大气相通。要解决这一问题，显而易见的用水（或液体）做液封，从而实现这一目的。
  


具体方法为：从漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸没在液面以下，夹紧弹簧夹，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中与锥形瓶中液面差（即水柱高度）保持不变，说明该装置不漏气。
3．图3为启普发生器。该装置的原理与上图2的原理是一样的，但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。
  


具体方法为：关闭导气管上的活塞，从球形漏斗中加入足量的水，使球形漏斗中出现水柱，水柱高度在一段时间内保持不变，则说明装置不漏气。
4．图4为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置，利用分液漏斗等仪器。这套装置与图2或图3不同，主要的原理与图1一样。
  


具体方法是：关闭分液漏斗上的活塞，把导气管的一端浸入水中，用双手紧握试管底部。如果观察到导气管口有气泡冒出，而且在松开手后，导管中形成一段水柱，则证明装置气密性好，不会漏气。