组卷网 > 初中化学综合库 > 身边的化学物质 > 氧气 > 氧气的制取 > 实验室制取氧气 > 过氧化氢制取氧气实验
题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:146 题号:10089961
过氧化钙(CaO2)是一种环境友好型供氧剂,可用于鱼类养殖、农作物栽培等,实验室有一瓶放置一段时间的过氧化钙样品,某兴趣小组对其成分展开了如下探究。
【查阅资料】CaO2能与水反应最终生成Ca(OH)2和O2;也能与CO2反应得到CaCO3和O2.过氧化氢溶液具有漂白性。
【提出问题】该固体样品的成分是什么?
【猜想假设】可能是CaO2、Ca(OH)2、CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】
实验编号实验步骤实验现象
取少量样品于试管中,加入一定量的水,一段时间后,在试管口插入带火星的木条得到浊液,有气泡产生,木条复燃
另取少量样品于试管中,滴加适量的试剂X,并将产生的气体通入澄清石灰水得到澄清溶液,有气泡产生,生成的气体使石灰水变浑浊
室温下,取①中上层清液,用pH试纸测定溶液的pHpH约为12

【得出结论】
(1)由实验①②可知,白色固体中肯定有_____
(2)实验②中所加试剂X可以是_____(填字母序号)。
A 稀硫酸                    B 稀盐酸                   C 水                 D 氢氧化钠溶液
(3)根据实验③_____(填“能”或者“不能”)判断原固体样品中含有Ca(OH)2,理由是_____
【反思交流】(4)过氧化钙敞口放置在空气中,最终会变质为_____(填化学式),原因是_____
【改进实验】(5)该兴趣小组在老师指导下,用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验,实验时加入过氧化钙样品与足量水,迅速密闭装置,开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液,观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。620秒时,将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中,瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。

①AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是_____
②滴入酚酞试液后,三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是_____

相似题推荐

科学探究题 | 较难 (0.4)
解题方法
【推荐1】学校兴趣小组的同学阅读课外资料得知,过氧化氢分解除了可以用二氧化锰作催化剂,还可以用氧化铜等物质作催化剂,他们产生了探究氧化铜的兴趣。
【提出问题】氧化铜能否作过氧化氢分解反应的催化剂?
【进行实验】
实验步骤实验现象
Ⅰ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入Wg氧化铜粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管中,如此反复多次实验,观察现象试管中均产生气泡,带火星的木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为wg___________
Ⅳ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入Wg氧化铜粉末,向D试管中加入Wg二氧化锰粉末,观察现象___________

【实验结论】实验步骤Ⅱ、Ⅲ证明氧化铜的______________________在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验反思】(1)氧化铜催化分解过氧化氢的文字表达式为___________
(2)实验步骤Ⅳ的目的是___________,若实验步骤Ⅳ中观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此可以得出的结论是___________
【实验拓展】兴趣小组的同学继续对影响过氧化氢分解速率的因素进行探究。分别取5mL过氧化氢溶液进行实验,测定产生5mL氧气所需时间,实验结果记录如表:
实验序号过氧化氢溶液的浓度温度/℃二氧化锰粉末用量/g反应时间/s
5%200.54
10%200.52
20%350t1
20%400t2

(1)能说明过氧化氢分解速率与浓度有关的实验是___________(填实验序号),合理的结论是___________
(2)对比③④可知,其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解速率越快,则t1___________(选填“大于”“等于”或“小于”)t2
2020-12-23更新 | 52次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】某校化学兴趣小组在老师指导下,对过氧化氢溶液分解制取氧气进行再探究。
【初步探究】写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式:_____
【继续探究】小组同学通过查阅资料得知,溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂,氯化铜溶液中含有H2O、Cu2+、Cl,到底哪种微粒对过氧化氢溶液的分解起催化作用呢?
【作出猜想】
猜想一:可能是H2O;
猜想二:可能是_____
猜想三:可能是Cl
【分析交流】猜想一肯定是错误的,因为_____
【实验探究】为了进一步验证猜想,小组同学设计了如表实验:
实验操作实验现象
其他条件不变,向过氧化氢溶液中加入NaCl溶液无明显变化
其他条件不变,向过氧化氢溶液中加入Na2SO4溶液无明显变化
其他条件不变,向过氧化氢溶液中加入_____(填化学式)溶液立即产生大量气泡

【结论反思】猜想_____成立。
【拓展应用】与课本中二氧化锰相比,从循环利用的角度分析,_____(填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。
【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知,100℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24h的分解率如表所示。
实验编号离子加入量(mg/L)分解率%
2
Al3+1.02
Fe3+1.015
Cu2+0.186
Cr3+0.196

【交流反思】实验①的目的是_____,通过以上探究可得出的结论:_____(写一点即可)。
【继续探究】在实验时,小组同学发现实验室氯化铜溶液的颜色有绿色、蓝色等,氯化铜溶液颜色与什么有关呢?
(1)小组同学提出氯化铜溶液的颜色可能与溶液的浓度有关。
【实验】步骤Ⅰ:用托盘天平称取无水氯化铜固体5.0g置于小烧杯中;步骤Ⅱ:往小烧杯中加入一定量的蒸馏水,搅拌,观察溶液的颜色并记录。
室温下的实验现象及数据记录如表:(水的密度为1g/mL)
加入水的体积/mL5101520253035404550
溶液颜色深绿墨绿墨绿蓝绿绿色深蓝蓝色蓝色浅蓝淡蓝

a 上述实验可以得到的结论是氯化铜溶液颜色和其浓度有关。
b 仅从上述实验数据判断,为配制蓝色的氯化铜溶液,其溶液中溶质质量分数不超过_____(数据精确到0.1%)。
(2)老师提示氯化铜溶液颜色还与温度有关,请设计实验验证_____
2020-06-14更新 | 129次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
解题方法
【推荐3】过氧化氢溶液俗称双氧水,常温下是一种无色液体,实验室常用过氧化氢溶液和二化锰制取氧气。
查阅资料:将新制的浓度5%的双氧水加热到80℃时就有较多氧气产生。

(1)小红按图1装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃,为此,他利用图2装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃,那么图1实验中带火星木条未复燃的原因是______
(2)表是某小组同学探究影响过氧化氢分解速率部分因素的相关实验数据。

实验

过氧化氢溶液浓度

过氧化氢溶液体积

初始温度

二氧化锰质量

收集相同体积氧气所用时间

5%

5mL

20℃

0.1g

t1

15%

5mL

20℃

0.1g

t2

30%

5mL

35℃

1g

t3

30%

5mL

45℃

1g

t4

从实验①②对比可得出结论:______。通过上表测量得出的时间之间的关系是______,可知温度越高,过氧化氢分解速率越快。写出上述反应的文字表达式______
(3)某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果。所用实验装置如图3所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图4所示。
①实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是______
②通过图像除了能得到二氧化锰催化效果比氧化铜好,还能得出的结论是______
③由氧化铜催化的反应,t1﹣t2时间段反应速率逐渐变慢,原因是______
2022-11-09更新 | 72次组卷
共计 平均难度:一般