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题型:科学探究题 难度:0.65 引用次数:98 题号:13843767
某课外小组研究“影响过氧化氢生成O2快慢的因素”的课题。通过查阅资料,他们提出如下猜想。
【提出猜想】催化剂和过氧化氢溶液的浓度都会影响过氧化氢生成O2 的快慢
【实验过程】实验装置图如下:

实验操作:检查装置气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体。实验记录如下表
实验编号
反应物5%过氧化氢溶液100 mL5%过氧化氢溶液3%过氧化氢溶液100 mL
加入固体0.5 g氯化钠固体0.5 g二氧化锰
收集气体的时间165 s46s80 s
(1)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为________________
(2)实验②中加入过氧化氢溶液的体积为____________mL。
(3)实验③中加入的固体药品和用量为__________
【结论】分析表格的数据得出的结论是_____________________
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2 后反应明显加快。小红提出,为了更好的证明二氧化锰 和氯化钠是否对过氧化氢生成O2快慢有影响,还应该增加一组实验与表格中的实验进行对比。该实验选用的药品和用量为_________

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科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐1】同学们为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用,进行了以下实验:
【实验一】氧化铁(红色粉末)能否在氯酸钾制取氧气的实验中加快反应速率。
实验编号KClO3/g氧化物产生气体的体积(mL)耗时(s)
10.6——671 800
20.60.2 g 二氧化锰6736.5
30.6_____g氧化铁6789.5
(1)实验3中氧化铁的质量为______g,以上实验采用了_____的实验方法。
(2)实验2反应的化学方程式为_______
(3)实验一得到的结论是______
【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂,同学们又完成了以下的实验:
【资料】氯酸钾和氯化钾均能溶于水。
I.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解,过滤得到红色固体,洗涤干燥并用天平称量,质量为0.2g。
Ⅱ.将一定量的CO通入滤出的固体,按下面进行实验(下图为工业上高炉炼铁原理)
实验装置实验现象实验分析
   玻璃管中红色固体全部变黑生成了铁
锥形瓶中石灰水变浑浊产生二氧化碳
(4)请你试着写出该化学反应方程式_______
【实验结论】氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化作用。
【实验反思】
(5)小华同学发现实验二(Ⅱ)中的实验装置从环保角度看有一个缺陷,改进的方法是_____。同时小华查阅资料发现一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由氧化亚铁、四氧化三铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成。为了研究剩余固体的成分,小红同学查阅了以下资料:
铁粉氧化亚铁氧化铁四氧化三铁
颜色黑色黑色红色黑色
磁性
与CO不反应反应反应反应
与稀盐酸反应生成氯化亚铁和水生产氯化铁和水生成氯化亚铁、氯化铁和水
与硫酸铜溶液反应不反应不反应不反应
(6)小红同学认为剩余固体中一定没有氧化铁,原因是______
(7)测定剩余固体的组成。
步骤实验操作实验现象结论和解释
1用磁铁吸引剩余固体_____剩余固体中没有氧化亚铁。
2_____黑色粉末全部变成红色。剩余固体中只有____
(8)上面表格步骤“2”中发生反应的化学方程式为____
2023-04-23更新 | 32次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作实验现象实验结论和总结
实验结论总结
实验一取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条有气泡产生,木条不复燃过氧化氢分解产生氧气,反应速度_______(填“较快”或“较慢”)。____
实验二向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条没有明显现象_______
实验三______________二氧化锰能加快过氧化氢的分解

(1)请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小丽的探究实验中,反应的文字表达式为:_____。“实验一”和“实验二”起的作用是___
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:_______
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是:_______
2022-11-06更新 | 32次组卷
【推荐3】某校化学兴趣小组在老师指导下,进行了“影响双氧水分解因素”的实验。以下是探究影响化学反应快慢因素的相关数据(常温通常指20℃,“浓度”指过氧化氢的含量)。
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
512200.212511
3012200.21252
301240/125148
301290/12582

(1)写出反应的符号表达式______,其中二氧化锰起的作用是______
(2)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与______有关。
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是:温度为____℃,过氧化氢的浓度为_____%,二氧化锰_______(填“有”或“无”)。
(4)实验中除了量筒外,还需要用到的测量仪器有:____________、秒表。
(5)为完成本实验,收集装置可以选图中的______(填序号)
       
【交流拓展】
(6)他们猜测:除二氧化锰能作催化剂,氧化铁、氧化铜能否也有这样的催化作用呢?为验证猜想,设计了如图的实验。
   
如果实验证明氧化铁、氧化铜均有催化作用,那么,小组成员应观察到的甲、乙两支试管中均能观察到的现象:______,实验丙在实验中起______作用。
(7)小明认为,要证明氧化铁、氧化铜是本实验的催化剂,还需要有氧化铁、氧化铜在实验前后____________都没有改变的证据。
(8)小刚猜测氧化铁,氧化铜可能对用氯酸钾制氧气也能起催化作用,并进行相关实验,获得实验数据如下表,本实验中,三种催化剂的催化能力由强到弱的顺序是______
实验组别KClO3质量(克)催化剂产生气体质量(秒)耗时(秒)
名称质量(克)
10.60……………0.014480
20.60二氧化锰0.200.09636.5
30.60氧化铜0.200.09679.5
40.60氧化铁0.200.09634.7
2023-10-30更新 | 32次组卷
共计 平均难度:一般