水产养殖经营业经常用到“鱼浮灵”,某品牌“鱼浮灵”的主要成分是过氧化钙。刚学完氧气的实验室制法,兴趣小组的同学想可否用“鱼浮灵”实验室制取氧气。在老师的指导下,他们进行了探究:
【查阅资料】
1 过氧化钙(CaO2)固体室温下稳定,300℃时分解成氧气和氧化钙(CaO),可做增氧剂、杀菌剂。
2 过氧化钙固体与水反应生成氧气,增加鱼池中的含氧量。
【猜想与论证】
(1)小明根据过氧化钙(CaO2)中含有元素,提出猜想Ⅰ。
猜想Ⅰ:加热过氧化钙可制取氧气。
【实验装置】
利用加热过氧化钙固体制取氧气时,可以采用的发生装置为_______ (填序号),依据是_______ 。
【实验过程】
①检验装置气密性。操作如下:先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到_______ ,松开手后,有液体进入导管。
②将过氧化钙加入试管中,加热,导管口有大量气泡冒出。
③收集一瓶气体。小明选择装置E收集氧气,能用该方法收集氧气的原因是_______ 。收集时,观察到气泡_______ 时开始收集。如图所示收集氧气的过程,依次观察到的现象是_______ (用字母表示)。
氧气收集完毕时的操作是_______ (填写序号)。
A.盖上玻璃片 B.正放在实验台上 C.取出集气瓶
④停止加热。熄灭酒精灯前,应先_______ ,防止_______ 。
⑤气体检验。方法是_______ 。
【实验结论】
通过上述实验证明,加热过氧化钙可制取氧气。上述反应的符号表达式是_______ 。
小组同学联想到工人用过氧化钙增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
猜想Ⅱ:用过氧化钙与水反应可制取氧气。
利用过氧化钙与水反应制取氧气时,可以采用的发生装置为_______ (填序号),依据是_______ 。
【实验过程】
①检验装置气密性
②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎看不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。
【实验结论】
通过上述实验证明,实验室_______ (填“能”或“不能”)常温用过氧化钙与水反应制取氧气。
【反思与评价】
(2)虽然过氧化钙与水反应没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小明认为工人用过氧化钙做增氧剂的主要原因是_______ 。
(3)小明欲使过氧化钙与水反应的速率加快,你的建议是_______ 。
【查阅资料】
1 过氧化钙(CaO2)固体室温下稳定,300℃时分解成氧气和氧化钙(CaO),可做增氧剂、杀菌剂。
2 过氧化钙固体与水反应生成氧气,增加鱼池中的含氧量。
【猜想与论证】
(1)小明根据过氧化钙(CaO2)中含有元素,提出猜想Ⅰ。
猜想Ⅰ:加热过氧化钙可制取氧气。
【实验装置】
利用加热过氧化钙固体制取氧气时,可以采用的发生装置为
【实验过程】
①检验装置气密性。操作如下:先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到
②将过氧化钙加入试管中,加热,导管口有大量气泡冒出。
③收集一瓶气体。小明选择装置E收集氧气,能用该方法收集氧气的原因是
氧气收集完毕时的操作是
A.盖上玻璃片 B.正放在实验台上 C.取出集气瓶
④停止加热。熄灭酒精灯前,应先
⑤气体检验。方法是
【实验结论】
通过上述实验证明,加热过氧化钙可制取氧气。上述反应的符号表达式是
小组同学联想到工人用过氧化钙增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
猜想Ⅱ:用过氧化钙与水反应可制取氧气。
利用过氧化钙与水反应制取氧气时,可以采用的发生装置为
【实验过程】
①检验装置气密性
②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎看不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。
【实验结论】
通过上述实验证明,实验室
【反思与评价】
(2)虽然过氧化钙与水反应没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小明认为工人用过氧化钙做增氧剂的主要原因是
(3)小明欲使过氧化钙与水反应的速率加快,你的建议是
更新时间:2022-11-02 19:47:04
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科学探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】(一)【实验设计】
实验室现有下列药品和仪器:
I.药品:a.浓盐酸;b.稀盐酸;c.MnO2;d.KMnO4;e.CaCO3;f.过氧化氢溶液;g.KClO3
Ⅱ.仪器:
回答下列问题。
(1)利用所提供药品,采取加热方法制取和收集纯度较高的氧气,反应的化学方程式为___________ ,选用的仪器是___________ (填序号)。如果选用药品___________ (填代号)加热制取氧气,实验时应该在气体发生装置的导管口放一小团棉花防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
(2)制取和收集二氧化碳,选用的药品是___________ (填代号),仪器是___________ 。
【拓展】
(3)若图②为用排水法刚刚收集满的一瓶氧气,此时集气瓶内压强___________ (填“大于”或“小于”)外界大气压。将红热的木炭深入图②的集气瓶中,观察到木炭燃烧发出___________ 、放热。
(二)【科学探究】
在探究课上,老师给同学们一包黑色粉末,该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的。为了确定该粉末的成分,同学们进行如下探究。请回答下列问题。
【猜想假设】①黑色粉末是铁粉;②黑色粉末是氧化铜粉末;③黑色粉末是铁粉和氧化铜粉末。
【设计方案】
(4)取少量黑色粉末,放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳气体,片刻后加热充分反应(实验装置如图所示)请填写下表空白:(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)
【实验结论】经过分析实验现象,确认猜想③成立。
【反思评价】
(5)实验完毕后,先停止加热,继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温,继续通入一氧化碳的目的是___________ 。
(6)从环保的角度看,上述装置有不足之处,改进措施是___________ 。
(7)猜想②玻璃管中发生反应的化学方程式是___________ 。
实验室现有下列药品和仪器:
I.药品:a.浓盐酸;b.稀盐酸;c.MnO2;d.KMnO4;e.CaCO3;f.过氧化氢溶液;g.KClO3
Ⅱ.仪器:
回答下列问题。
(1)利用所提供药品,采取加热方法制取和收集纯度较高的氧气,反应的化学方程式为
(2)制取和收集二氧化碳,选用的药品是
【拓展】
(3)若图②为用排水法刚刚收集满的一瓶氧气,此时集气瓶内压强
(二)【科学探究】
在探究课上,老师给同学们一包黑色粉末,该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的。为了确定该粉末的成分,同学们进行如下探究。请回答下列问题。
【猜想假设】①黑色粉末是铁粉;②黑色粉末是氧化铜粉末;③黑色粉末是铁粉和氧化铜粉末。
【设计方案】
(4)取少量黑色粉末,放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳气体,片刻后加热充分反应(实验装置如图所示)请填写下表空白:(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)
实验中可能出现的现象 | 结论 |
猜想①成立 | |
黑色粉末全部变红,澄清的石灰水变浑浊 | 猜想② |
猜想③成立 |
【实验结论】经过分析实验现象,确认猜想③成立。
【反思评价】
(5)实验完毕后,先停止加热,继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温,继续通入一氧化碳的目的是
(6)从环保的角度看,上述装置有不足之处,改进措施是
(7)猜想②玻璃管中发生反应的化学方程式是
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。
(1)甲同学把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取氧气并收集一瓶较纯净的氧气,完成该实验应选用的装置是________ (填字母)。写出发生反应的文字表达式 _________ 。
(2)乙同学称取一定质量高锰酸钾放在大试管中,将温度控制在 250℃加热制取氧气, 实验结束时,乙同学发现收集到的氧气大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想 1:反应生成的二氧化锰分解放出氧气; 猜想 2:反应生成的锰酸钾分解放出氧气。
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的二氧化锰于试管中,在 250℃条件下加热一段时间,冷却 后测得二氧化锰的质量不变。则猜想 1________ (选填“正确”或“错误”)。
②第二组同学取锰酸钾于试管中在 250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了 猜想 2 正确的结论。该组同学选择的实验方法是________ 。
(3)丙同学在实验中发现氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸 钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快,该学生认为高锰酸钾在氯酸 钾的分解反应中可以作催化剂。你同意他的看法吗?_______ (选填同意或不同意)理由是 _______ 。
(1)甲同学把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取氧气并收集一瓶较纯净的氧气,完成该实验应选用的装置是
(2)乙同学称取一定质量高锰酸钾放在大试管中,将温度控制在 250℃加热制取氧气, 实验结束时,乙同学发现收集到的氧气大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想 1:反应生成的二氧化锰分解放出氧气; 猜想 2:反应生成的锰酸钾分解放出氧气。
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的二氧化锰于试管中,在 250℃条件下加热一段时间,冷却 后测得二氧化锰的质量不变。则猜想 1
②第二组同学取锰酸钾于试管中在 250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了 猜想 2 正确的结论。该组同学选择的实验方法是
(3)丙同学在实验中发现氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸 钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快,该学生认为高锰酸钾在氯酸 钾的分解反应中可以作催化剂。你同意他的看法吗?
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】实验室常用化学方法制取氧气,某实验小组设计了相关的实验。
实验一:比较氯酸钾和高锰酸钾制氧气速率。
(1)写出加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式________ 。
(2)实验方案:取相同质量的氯酸钾和高锰酸钾(需要催化剂的加入适量催化剂),用排水法收集氧气,比较相同时间内产生氧气体积的多少。
请从下图中选择合适的仪器进行完整的探究实验,不需要用到的是____ (填标号)。
实验二:小组同学学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后,提出:氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想假设】
I、氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、_______ ,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变。
【实验验证】称量 0.2g 氧化铜,取 5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图实验:
(3)填写如表:
【实验反思】步骤⑦重复实验②、③的目的是_________ 。
实验三:为探究双氧水的制备与分解,进行以下两个实验。
氢气和氧气在 Pd 基催化剂表面可反应生成 H2O2,其微观示意图如图。“解离”时,结构被破坏的分子是_________ (填化学式)。
(4)为探究氯化物对双氧水分解的影响,进行以下实验:
反应条件:室温;实验时间:1.5h。实验数据如表所示:
由上表可知,M 的数据为_______ 。双氧水保存时应绝对避免引入的离子是____ (写离子符号)。
实验一:比较氯酸钾和高锰酸钾制氧气速率。
(1)写出加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式
(2)实验方案:取相同质量的氯酸钾和高锰酸钾(需要催化剂的加入适量催化剂),用排水法收集氧气,比较相同时间内产生氧气体积的多少。
请从下图中选择合适的仪器进行完整的探究实验,不需要用到的是
实验二:小组同学学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后,提出:氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想假设】
I、氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变。
【实验验证】称量 0.2g 氧化铜,取 5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图实验:
(3)填写如表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
带火星的木条复燃 | 所得固体 | 溶液中有气泡放出, | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立 |
实验三:为探究双氧水的制备与分解,进行以下两个实验。
氢气和氧气在 Pd 基催化剂表面可反应生成 H2O2,其微观示意图如图。“解离”时,结构被破坏的分子是
(4)为探究氯化物对双氧水分解的影响,进行以下实验:
反应条件:室温;实验时间:1.5h。实验数据如表所示:
氯化物种类 | NaCl | MgCl2 | CuCl2 |
双氧水的体积/浓度 | 6.0mL30% | M | 6.0mL30% |
氯化物质量/g | 0.1g | 0.1g | 0.1g |
放出氧气的体积/mL | 2.0 | 4.0 | 420.0 |
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】长途运输鱼苗时,人们常在水中加入少量过氧化钙(CaO2)固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。
【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时,最终会生成什么物质呢?
【进行猜想】甲同学认为生成氧化钙和氧气;乙同学认为生成氢氧化钙和氧气。同学们都认为甲同学的猜想是错误的,其理由是_____ ;
【实验探究】
(1)打开如图装置中分液漏斗活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生。
①_____ (填实验操作),说明生成的气体是氧气。
②实验过程中,发现烧杯中有气泡出现,该现象说明____ 。
(2)请你设计一个实验方案来验证过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙,(提示:氢氧化钙溶液能使无色酚酞溶液变红)
【问题讨论】
(3)运输鱼苗时,在水中加入少量过氧化钙的目的是_______
(4)过氧化钙和水反应的化学方程式为_______
【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时,最终会生成什么物质呢?
【进行猜想】甲同学认为生成氧化钙和氧气;乙同学认为生成氢氧化钙和氧气。同学们都认为甲同学的猜想是错误的,其理由是
【实验探究】
(1)打开如图装置中分液漏斗活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生。
①
②实验过程中,发现烧杯中有气泡出现,该现象说明
(2)请你设计一个实验方案来验证过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙,(提示:氢氧化钙溶液能使无色酚酞溶液变红)
实验步骤及操作方法 | 预期的实验现象 | 结论 |
①取少量过氧化钙放入试管中、加足量的水,振荡 ② | ①产生气泡 ② | 过氧化钙与水反应产生的另一种物质是氢氧化钙 |
(3)运输鱼苗时,在水中加入少量过氧化钙的目的是
(4)过氧化钙和水反应的化学方程式为
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】碘是人体必需的微量元素之一,有智力元素之称。所谓加碘盐,就是在食盐中加入碘酸钾,食用加碘盐是摄入碘的重要途径。某化学小组的同学对加碘盐展开了项目式探究。
【资料】
①碘酸钾熔点560℃,性质与氯酸钾相似。
②碘酸钾在人体内转化为碘离子而被吸收。
项目一 初步了解加碘盐
(1)加碘盐的主要成分氯化钠是由钠离子和_______ (填离子符号)构成的。
(2)在食盐中加入适量的碘酸钾可预防碘缺乏病。人类膳食中缺碘易患________。
(3)某品牌的碘盐中含有碘酸钾,则其中碘元素_______ mg。
项目二 探究影响碘损失率的因素
(4)同学们针对包装袋上“在汤、菜即将煮好时再加入碘盐才能确保碘效”的使用说明开展了以下探究活动。他们在老师的帮助下进行实验:将碘酸钾溶液分成五等份,在不同温度下加热相同时间,用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾溶液的浓度,测得碘的损失率如图。
①实验可得出的结论是_______ 。
②若要控制碘的损失率在50%左右,做菜时最好将温度范围控制在_______ 。
A.0℃~30℃B.30℃~50℃C.50℃~80℃D.80℃~100℃
③碘酸钾受热分解产生碘化钾和一种供给呼吸的气体。检验该气体的方法是_______ 。
(5)同学们又提出了新猜想:西兰花、卷心菜、番茄等蔬菜中含有较丰富的维生素C,蔬菜中的维生素C可能也会造成碘的损失。小组同学设计并进行如下实验:
【资料】碘单质遇碘酸钾、维生素C、醋酸均不变色,遇淀粉溶液变蓝。
④根据实验中“碘酸钾溶液与维生素C溶液均不能使淀粉变蓝色,但是两者混合后淀粉变蓝色”这一实验现象可得出的结论是_______ 。
⑤甲同学由上述实验得出结论:醋酸会促进碘酸钾与维生素C的反应。乙同学认为该结论不严谨,理由是:_______ ;为此可设计实验:取 0.25%的碘酸钾溶液,_______ (写出实验操作、现象和结论)。
项目三 科学食用加碘盐
(6)由以上实验可知:在食用加碘盐时,为减少碘的损失,应该_______ 。
【资料】
①碘酸钾熔点560℃,性质与氯酸钾相似。
②碘酸钾在人体内转化为碘离子而被吸收。
项目一 初步了解加碘盐
(1)加碘盐的主要成分氯化钠是由钠离子和
(2)在食盐中加入适量的碘酸钾可预防碘缺乏病。人类膳食中缺碘易患________。
A.甲状腺疾病 | B.贫血 | C.侏儒症 | D.癌症 |
(3)某品牌的碘盐中含有碘酸钾,则其中碘元素
项目二 探究影响碘损失率的因素
(4)同学们针对包装袋上“在汤、菜即将煮好时再加入碘盐才能确保碘效”的使用说明开展了以下探究活动。他们在老师的帮助下进行实验:将碘酸钾溶液分成五等份,在不同温度下加热相同时间,用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾溶液的浓度,测得碘的损失率如图。
①实验可得出的结论是
②若要控制碘的损失率在50%左右,做菜时最好将温度范围控制在
A.0℃~30℃B.30℃~50℃C.50℃~80℃D.80℃~100℃
③碘酸钾受热分解产生碘化钾和一种供给呼吸的气体。检验该气体的方法是
(5)同学们又提出了新猜想:西兰花、卷心菜、番茄等蔬菜中含有较丰富的维生素C,蔬菜中的维生素C可能也会造成碘的损失。小组同学设计并进行如下实验:
【资料】碘单质遇碘酸钾、维生素C、醋酸均不变色,遇淀粉溶液变蓝。
装置 | 序号 | 溶液的浓度 | 实验现象 | |
碘酸钾 | 维生素C | |||
1 | 10% | 10% | 溶液立即由无色变为蓝色 | |
2 | 0.5% | 0.5% | 溶液慢慢由无色变为蓝色 | |
3 | 0.25% | 0.25% | 一段时间后溶液无明显变化,再滴入5滴醋(含有醋酸)后,溶液逐渐变为浅蓝色 |
⑤甲同学由上述实验得出结论:醋酸会促进碘酸钾与维生素C的反应。乙同学认为该结论不严谨,理由是:
项目三 科学食用加碘盐
(6)由以上实验可知:在食用加碘盐时,为减少碘的损失,应该
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科学探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】科学家本杰明荣膺2021年诺贝尔化学奖,以表彰他们对不对称有机催化的发展所作出的贡献。化学兴趣小组同学以过氧化氢分解反应为研究对象,展开“寻找新的催化剂”的实验探究。
【提出问题】氧化铁(Fe2O3)能否作为过氧化氢分解的催化剂?
【做出假设】氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂
【进行实验并收集证据】
(1)①处的实验现象为_______ ,②处的实验操作是_______ ,③处应填写_______ 。
【解释与结论】
(2)实验Ⅱ的目的是_______ ,结合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的结论可以证明氧化铁能够作为过氧化氢分解的催化剂,请写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式_______
(3)设计实验Ⅳ的目的是_______ ;若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是_______ 。
【反思与评价】
(4)回顾以上探究过程,结合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ总结催化剂的探究思路:若要证明某一物质能够作为该反应的催化剂,需要证明该物质_______
【提出问题】氧化铁(Fe2O3)能否作为过氧化氢分解的催化剂?
【做出假设】氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂
【进行实验并收集证据】
实验步骤 | 实验现象 | |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入2g氧化铁粉末,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,① 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,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃。 | |
Ⅲ.将试管 A 中的剩余固体,进行②、洗涤、干燥、称量。 | 所得固体质量为③g。 | |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入2g氧化铁,向D试管中加入2g二氧化锰,观察现象。 |
(1)①处的实验现象为
【解释与结论】
(2)实验Ⅱ的目的是
(3)设计实验Ⅳ的目的是
【反思与评价】
(4)回顾以上探究过程,结合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ总结催化剂的探究思路:若要证明某一物质能够作为该反应的催化剂,需要证明该物质
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科学探究题
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解题方法
【推荐1】某兴趣小组的同学选择“由 H2O2 生成 O2 的速率与什么因素有关”的课题进行探究实验。以下是他们探究的主要过程。
实验一:探究催化剂对反应速率是否产生影响。
【假设】由 H2O2 生成 O2 的速率与催化剂种类有关。
【方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的 H2O2 溶液中,分别加入相同质量的 MnO2 和氧化铁,测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需要的时间。
【实验】实验装置如右下图所示。
(1)气体发生装置中仪器 a 的名称:_____________ ;
(2)此实验中 B 处宜采用的气体收集方法是_____________ 。
【记录】
(3)【结论】该探究过程得出的结论是_______________________________________ 。
(4)【反思】H2O2 在常温下分解缓慢,加入 MnO2 或氧化铁后反应明显加快。若要证明 MnO2和氧化铁是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的__________ 是否改变。
实验二:探究反应物的浓度对反应速率是否产生影响。
(5)每次均取 5mL30%的过氧化氢溶液,然后稀释成不同浓度的溶液进行实验,记录数据如下(其他实验条件均相同):
请分析表中数据回答:过氧化氢的浓度对反应速率产生怎样的影响呢?________________
实验一:探究催化剂对反应速率是否产生影响。
【假设】由 H2O2 生成 O2 的速率与催化剂种类有关。
【方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的 H2O2 溶液中,分别加入相同质量的 MnO2 和氧化铁,测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需要的时间。
【实验】实验装置如右下图所示。
(1)气体发生装置中仪器 a 的名称:
(2)此实验中 B 处宜采用的气体收集方法是
【记录】
实验编号 | 1 | 2 | |
反应物 | 5%H2O2 | 5%H2O2 | |
催化剂 | 1g 氧化铁 | 1gMnO2 | |
时间 | 166 秒 | 46 秒 |
(3)【结论】该探究过程得出的结论是
(4)【反思】H2O2 在常温下分解缓慢,加入 MnO2 或氧化铁后反应明显加快。若要证明 MnO2和氧化铁是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的
实验二:探究反应物的浓度对反应速率是否产生影响。
(5)每次均取 5mL30%的过氧化氢溶液,然后稀释成不同浓度的溶液进行实验,记录数据如下(其他实验条件均相同):
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
过氧化氢溶液的浓度 | 1% | 3% | 5% | 10% | 15% | 20% | 25% | 30% |
MnO2 的用量(g) | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
收集 540mL 气体所用的时间(s) | 660 | 220 | 205 | 80 | 25 | 9 | 4 | 3 |
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】催化剂在化学反应中起着非常重要的作用,某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题:
实验探究:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响。同学们用如下图装置进行如下实验:
(1)收集气体前集气瓶内未装满水,对实验结果______ (填“有”或“没有”)影响。为了较精确测定排出水的体积,C框内应选用的装置为 ______ (填“C1”或“C2”)。
(2)实验1的目的是______ 。
(3)表中所列三种催化剂中,催化效果最好的是______ 。
(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为______ 时,催化效果最好。写出二氧化锰与氯酸钾共热制氧气文字表达式______ 。
(5)氯化钾______ (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50mL氧气,所需时间明显少于171s,原因是 ______ 。
(6)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量______ 。
实验探究:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响。同学们用如下图装置进行如下实验:
编号 | 氯酸钾质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50mL氧气所需时间/s |
实验1 | 5 | 无 | 无 | 171 |
实验2 | 5 | 二氧化锰 | 0.25 | 79 |
实验3 | 5 | 二氧化锰 | 0.5 | 49 |
实验4 | 5 | 二氧化锰 | 2.5 | 93 |
实验5 | 5 | 氧化铁 | 0.5 | 58 |
实验6 | 5 | 氯化钾 | 0.5 | 154 |
(1)收集气体前集气瓶内未装满水,对实验结果
(2)实验1的目的是
(3)表中所列三种催化剂中,催化效果最好的是
(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为
(5)氯化钾
(6)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量
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科学探究题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】小悦和小涵同学发现:若用装有占瓶容积60%的水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,把瓶中的水刚好全部排出时得到的气体就能使带火星的木条复燃,为了找到能使带火星木条复燃的氧气含量最小值,他们进行了如下探究:
【设计实验】
小悦设计了如下图的装置,该装置的圆底烧瓶中先放入25毫升水的目的是_______ 。MnO2在实验中的作用是_______ 。
【实验研究】
第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入占瓶容积15%、30%和45%的水,盖上毛玻璃片倒置在水槽中。当_______ 时,再将导管口伸入集气瓶,并把瓶中的水刚好全部排出,然后将相同的3支带火星木条分别插入①~③号瓶中,记录实验现象。
在认真分析了第一组实验现象后,小悦又做了第二组实验,并记录实验现象。
两组实验数据和现象见下表:
分析上述两组实验现象后,小涵认为还不能确定能使带火星木条复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验,结合上表中实验数据,请你分析,实验序号⑥的集气瓶内水占瓶容积应该是_______ %。
【实验结论】
(1)瓶中的水刚好全部排出后,第二组④瓶中氧气的体积分数为_______ %(精确到1%)。
(2)再经过数次实验并精密的计算后得出:能使带火星木条复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【反思】
他们认为在实验室制取氧气的实验中,采用向上排气法方法收集氧气时,在验满时看到带火星的木条在瓶口刚好复燃时,为提高瓶中的氧气的浓度,此时应该采取的实验操作是_______ 。
【设计实验】
小悦设计了如下图的装置,该装置的圆底烧瓶中先放入25毫升水的目的是
【实验研究】
第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入占瓶容积15%、30%和45%的水,盖上毛玻璃片倒置在水槽中。当
在认真分析了第一组实验现象后,小悦又做了第二组实验,并记录实验现象。
两组实验数据和现象见下表:
实验分组 | 第一组 | 第二组 | ||||
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
水占瓶容积/% | 15 | 30 | 45 | 38 | 34 | ____ |
带火星木条状况 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
【实验结论】
(1)瓶中的水刚好全部排出后,第二组④瓶中氧气的体积分数为
(2)再经过数次实验并精密的计算后得出:能使带火星木条复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【反思】
他们认为在实验室制取氧气的实验中,采用向上排气法方法收集氧气时,在验满时看到带火星的木条在瓶口刚好复燃时,为提高瓶中的氧气的浓度,此时应该采取的实验操作是
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】某校研究性学习小组用右图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。
(1)燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶中的原理是___________________________________ 。
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应。则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的___________ %。现进入集气瓶中水的体积约为容积的 70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有___________ 。
已知:镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2),氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。
(3)写出氮化镁与水反应的化学方程式_____________________ ;
(4)ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为_________________________ ;(用含a的式子表示m的取值范围)
(5)某同学对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定,设计如下实验装置。
【查阅资料】
Ⅰ.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物,常用作干燥剂,不与NH3反应;
Ⅱ.;Ⅲ.NH3是一种极易溶于水的气体。
【实验步骤】①检查装置的气密性;
②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中,称量装置C,连接装置;
③关闭活塞K,打开A中的分液漏斗活塞,逐滴加入水,至样品恰好完全反应;
④打开活塞K,鼓入空气;⑤再次称量装置C,装置C增重0.34g。请回答:
a.装置B的作用是______________ ;b.装置D的作用是______________ ;
c.实验步骤④中鼓入空气的目的是___________ ;
d.固体混合物中Mg3N2的质量分数为________ ;
e.实验证明此方法测定的结果偏低,可能的原因是____________ 。(写一条)
(1)燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶中的原理是
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应。则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的
已知:镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2),氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。
(3)写出氮化镁与水反应的化学方程式
(4)ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为
(5)某同学对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定,设计如下实验装置。
【查阅资料】
Ⅰ.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物,常用作干燥剂,不与NH3反应;
Ⅱ.;Ⅲ.NH3是一种极易溶于水的气体。
【实验步骤】①检查装置的气密性;
②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中,称量装置C,连接装置;
③关闭活塞K,打开A中的分液漏斗活塞,逐滴加入水,至样品恰好完全反应;
④打开活塞K,鼓入空气;⑤再次称量装置C,装置C增重0.34g。请回答:
a.装置B的作用是
c.实验步骤④中鼓入空气的目的是
d.固体混合物中Mg3N2的质量分数为
e.实验证明此方法测定的结果偏低,可能的原因是
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【推荐2】某初中化学“魔法课堂”社团的活动丰富多彩。下面是他们围绕“神奇的金属”为主题的两次探究活动。
探究1:活泼金属与酸的反应
【提出问题】锌与稀硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸溶液的浓度有关b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小兵用不同浓度的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。
(1)小兵用如图装置收集并测量氢气的体积,氢气应从___ (填e或f或g)管通入。要比较不同浓度的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是___ 。
【评价与反思】下表是小兵第①组实验的详细数据。
(2)请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因:___ 。
(3)如图为Mn和CuSO4溶液反应的示意图,回答下列问题:
①实际与Mn反应的粒子是___ ;
②反应中失去电子的粒子是___ ;
③由反应可知金属的活泼性:Mn___ Cu(填“>”或“<”);
④该反应中化合价没有改变的元素或根是___ (填对应选项的字母)。
A.锰元素 B.铜元素 C.硫酸根
探究1:活泼金属与酸的反应
【提出问题】锌与稀硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸溶液的浓度有关b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小兵用不同浓度的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。
实验编号 | 硫酸的浓度(均取20mL) | 锌的形状(均取1g | 氢气的体积(mL)(3分钟) |
① | 20% | 锌粒 | 31.7 |
② | 20% | 锌片 | 50.9 |
③ | 30% | 锌粒 | 61.7 |
④ | 30% | 锌片 | 79.9 |
【评价与反思】下表是小兵第①组实验的详细数据。
时段(均为1分钟) | 第1分钟 | 第2分钟 | 第3分钟 | 第4分钟 | 第5分钟 | 第6分钟 |
H2的体积 | 3.1mL | 16.7mL | 11.9mL | 9.6mL | 7.6mL | 6.0mL |
(3)如图为Mn和CuSO4溶液反应的示意图,回答下列问题:
①实际与Mn反应的粒子是
②反应中失去电子的粒子是
③由反应可知金属的活泼性:Mn
④该反应中化合价没有改变的元素或根是
A.锰元素 B.铜元素 C.硫酸根
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【推荐3】研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】H2O2生成O2的快慢与_________ 有关。
【实验方案】常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2红砖粉后测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间。
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器名称是________ ,此实验中B处宜采用的气体收集方法是_____________
【结论】________
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或红砖粉后反应明显加快,若要证明MnO2和红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的_________ 和_________ 是否改变。
【假设】H2O2生成O2的快慢与
【实验方案】常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2红砖粉后测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间。
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器名称是
【结论】
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或红砖粉后反应明显加快,若要证明MnO2和红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的
实验编号 | 1 | 2 |
反应物 | 6%H2O2溶液 | 6%H2O2溶液 |
催化剂 | 1 g红砖粉 | 1 g MnO2 |
时间 | 152 秒 | 35 秒 |
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