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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:68 题号:20867808
橡树湾兴趣小组以“探究过氧化氢溶液分解速率的影响因素”为主题开展了项目式学习。
【查阅资料】
①很多植物如上海青对过氧化氢溶液的分解有催化作用。
②压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
③过氧化氢分解过程中会放热。
任务一:探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响
   
【进行实验】
实验编号过氧化氢溶液浓度/%温度/℃上海青叶/g收集氧气的体积/mL反应所需的时间/s
5
14.016.75
152014.06.04
2035
4.057.21
3035
4.016.76
【实验结论】
(1)实验①和②对比可知,过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关。则实验①中的温度是_______
(2)如果把实验③的浓度改为25%,则收集4 mL氧气所需时间(用t表示)的取值范围:_______
任务二:探究催化剂用量对过氧化氢溶液分解速率的影响
【进行实验】
①在30.2℃,压强100.5 kPa时,将试管与压强传感器连接(如图1所示),取1.0 g上海青叶碎末放入试管中。
②取2 mL 3%过氧化氢溶液,倒入试管中并立即塞上橡胶塞,同时通过压强传感器采集数据。
③更换2.0 g、3.0 g 上海青叶碎末碎末,重复实验①和②。
④得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。
   
【实验结论】
(3)由图2可知,在t1秒内,上海青叶用量为_______时,过氧化氢溶液分解速率最快;图中三条曲线最终将重合在一起,其理由是_______
任务三:探究催化剂种类对过氧化氢溶液分解速率的影响
【进行实验】
在27.8℃,10.7 kPa时,选择相同质量,不同种类的植物碎末,均与2 mL 3%过氧化氢溶液反应,不加入植物碎末,重复实验,做空白实验,获得数据如图3所示。
(4)做空白实验的目的是_______
【实验结论】
(5)由图3可知,催化效果最好的是_______
【交流反思】
(6)上海青叶作催化剂时,200s前曲线迅速升高的原因是_______;200 s后曲线略有下降的原因是_______。除此之外,你还可以从图3中得出的结论是:_______

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【推荐1】某化学兴趣小组同学在回收废旧电池的同时,开展了如下的实验探究。
【查阅资料】废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。
【实验1】废干电池的拆卸与处理
(1)兴趣小组同学将废旧干电池卸下的锌筒、碳棒冲洗干净,备用。
(2)将铜帽放入盐酸中,除去锈污,冲洗备用。
【实验2】检验废干电池筒内黑色固体中MnO2的存在
兴趣小组同学设计了如图所示的实验:

(1)操作②中过玻璃棒的作用是______
(2)操作③灼烧黑色滤渣时,会产生一种气体能使澄清石灰水变浑浊,该反应的化学符号表达式为______
(3)操作④试管中产生的气体能使带火星木条复燃,该气体为______
(4)由此得出结论:滤渣中黑色固体化学式为____________
【实验3】利用回收锌皮制取氢气及相关探究
(1)用锌皮和稀硫酸制取氢气。用适当的发生装置,采用排水法收集并测定氢气的体积(如图2),气体从装置A导管口______(填“a”或“b”) 进,选用仪器B测量排出水的体积,仪器B名称是______
(2)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中用前10min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同,进行下表4组实验,获得数据如下、

实验编号

试剂

前10 min内产生的

氢气体积(mL)

锌的纯度

稀硫酸的体积和浓度

a

纯锌

30 mL 30%

564.3

b

含杂质的锌

30 mL 30%

634.7

c

纯锌

30 mL 20%

449.3

d

纯锌

40 mL 30%

602.8

[数据分析]
①比较实验a和实验b得到的结论是:______
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响,需比较实验______(填实验编号)。
③探究影响该反应快慢的因素,还需控制的条件是:______(举一例即可)。
【实验4】探究经处理干净的二氧化锰在氯酸钾分解反应中的催化作用
(1)把干燥纯净的24.5g氯酸钾和5.5g二氧化锰混匀、装入大试管中,加热。
(2)待反应完全后,将试管冷却、称量,得到20.4g残留固体。
(3)再将残留固体经溶解、过滤、洗涤、干燥、称量,得到5.5g黑色固体。
[数据分析]
①该实验说明:二氧化锰在氯酸钾分解反应前后,______不变。
②完全反应后制得氧气的质量是______g。(提示:已知所有化学反应遵循如下规律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成各生成物的质量总和)
[实验反思]
要证明二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂,还要做一个对比实验:将等质量的2份氯酸钾粉末,其中一份加入少量的上述实验所得二氧化锰混匀、装入试管,另一份装入另一试管,加热,比较______的大小。
2022-10-23更新 | 163次组卷
【推荐2】水产养殖业经常用到“鱼浮灵”。某品牌“鱼浮灵”的主要成分是过碳酸钠,它能与水反应生成氧气,增加鱼池中的含氧量。某兴趣小组对“鱼浮灵”进行以下探究。
探究一“鱼浮灵”用量对水中溶氧量的影响
如下图,取等体积三瓶鱼池水,分别加入不同质量的“鱼浮灵”,并用传感器测定溶氧量,结果如下表:
序号
“鱼浮灵”质量(g)0.30.61.2
最大溶氧量(mg/L)9.259.389.80

(1)上述实验的结论是________
探究二在1L下列水样中放入2.4g“鱼浮灵”,并测定溶氧量(mg/L),结果如下表:
序号
水样鱼池水自来水矿泉水蒸馏水
加“鱼浮灵”前8.48.48.510.63
“鱼浮灵”溶解后10.9910.1210.8211.55

(2)本实验的目的是________
(3)养殖水体中的溶氧含量一般应保持在5-8mg/L,当溶氧量低于3mg/L时,不利于鱼类生长。依据以上探究,在运输金鱼的过程中,若水体溶氧量小于3mg/L,应向每升水中加2.4g“鱼浮灵”,具体原因是________
(4)分析上述实验,你还想进一步探究的问题是________
探究三实验室能否用“鱼浮灵”与水反应制取氧气

(5)“鱼浮灵”固体与水反应,可以选用的制取装置为______(填序号)。实验室也可利用该装置来制备氧气,反应的化学式表达式为______
(6)取少量市售“鱼浮灵”于试管中,加入适量水,观察到有少量细小气泡缓慢放出,收集气体。20分钟后,经检测只收集到很少量气体。
①你认为“鱼浮灵”______(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气,理由是________
②若想加快“鱼浮灵”与水反应的速率,你的建议是________
2023-12-12更新 | 48次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐3】化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢分解的方法制取氧气。那么,影响过氧化氢分解速度的因素到底有哪些呢?某化学兴趣小组对此进行如下探究:
【提出问题】影响过氧化氢分解速度的因素到底有哪些呢?
【作出假设】假设1:过氧化氢溶液的浓度;
假设2:温度;
假设3:催化剂的质量;
假设4:_______(请你提出一种假设)
【设计实验】小明设计了如下实验方案进行验证。
实验
序号
过氧化氢溶液的质量分数(%)过氧化氢溶液的质量(g)温度(℃)二氧化锰的用量(g)氧气的体积(ml)收满氧气所需
时间(秒)
512200.212520
3012200.21252
301240/125148
(1)通过对比实验①和②可知,过氧化氢溶液制取氧气的快慢与_______有关。
(2)二氧化锰在过氧化氢前后的质量和_______不变。
(3)写出过氧化氢制取氧气的化学方程式:_______
【讨论交流】
(4)小红认为在这个实验中,必须用排水法收集氧气,理由是_______
(5)小辉认为小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解速率的影响。请你帮他说出无法验证的理由_______
【拓展延伸】同学们查阅资料可知,氯化铁溶液对过氧化氢也有影响,在老师的指导下设计实验继续探究。向两支试管中分别加入等质量不同浓度的过氧化氢溶液,再加入等质量、等浓度的氯化铁溶液,分别用气压传感器测定两试管中气压的变化曲线,如图所示,请你思考:
   
(6)为保证实验的准确性,请你设计向两支试管中加入氯化铁的具体方法:_______
(7)请你从曲线中总结出氯化铁溶液对过氧化氢分解影响的一条规律性结论:_______
2022-01-19更新 | 130次组卷
共计 平均难度:一般