发现问题:小明同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现大量气泡产生。
提出问题:小明联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢的催化剂,他想,水泥块能否作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,并进行以下探究。
猜想:水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
(1)实验验证:
结论:水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥块是过氧化氢分解的催化剂。
(2)请写出过氧化氢在二氧化锰催化下反应的文字(或符号)表达式____________________________ 。
(3)讨论与反思:小冰认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂,他觉得需要增加一个探究实验:_____________________________ ;
实验步骤:①准确称量水泥块质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、______________ ;④对比反应前后水泥块的质量;
(4)但老师指出:要证明小明的猜想,小冰的补充实验还是不足够,需要再补充一个探究实验:____________________________ 。
提出问题:小明联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢的催化剂,他想,水泥块能否作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,并进行以下探究。
猜想:水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
(1)实验验证:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | 木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液分解很慢。 | |
实验二 | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块,然后将带火星的木条伸入试管中 | 木条复燃 |
结论:水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥块是过氧化氢分解的催化剂。
(2)请写出过氧化氢在二氧化锰催化下反应的文字(或符号)表达式
(3)讨论与反思:小冰认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂,他觉得需要增加一个探究实验:
实验步骤:①准确称量水泥块质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、
(4)但老师指出:要证明小明的猜想,小冰的补充实验还是不足够,需要再补充一个探究实验:
更新时间:2023-12-04 17:05:20
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科学探究题
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解题方法
【推荐1】消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
[查阅资料]84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
[实验1]取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后____ (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
[提出问题]在上述反应中,次氯酸钠的作用是什么?
[作出猜想]猜想-:作反应物,次氯酸钠与过氧化氢溶液发生化学反应。
猜想二:作催化剂,类似分解过氧化氢溶液制氧气时MnO2的作用。
[实验2]①按上图所示组装实验装置,并检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入40ml84消毒液,注射器中吸入40ml过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测最结果造成的影响)见下表:
(1)表中的数据x=_____
(2)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是____
【分析讨论】次氯酸钠与过氧化氢溶液溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的化方程式为____
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!
生活中下列使用消毒剂的做法正确的是_____
A 不同的消毒剂可随意混合使用 B 使用84消毒液的浓度越高越好
C 使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾 D 84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
[查阅资料]84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
[实验1]取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后
[提出问题]在上述反应中,次氯酸钠的作用是什么?
[作出猜想]猜想-:作反应物,次氯酸钠与过氧化氢溶液发生化学反应。
猜想二:作催化剂,类似分解过氧化氢溶液制氧气时MnO2的作用。
[实验2]①按上图所示组装实验装置,并检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入40ml84消毒液,注射器中吸入40ml过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测最结果造成的影响)见下表:
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
收集气体的总体积/ml | 148 | 296 | 374 | x | 390 |
(2)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是
【分析讨论】次氯酸钠与过氧化氢溶液溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的化方程式为
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!
生活中下列使用消毒剂的做法正确的是
A 不同的消毒剂可随意混合使用 B 使用84消毒液的浓度越高越好
C 使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾 D 84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
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【推荐2】小明同学在做家庭实验时,不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上,发现土豆丝上立即冒气泡,激发了小明的探究欲望,请你参与小明的探究。
【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂。
【实验】设计并完成下表所示的探究实验:
(1)请你初小明同学填写如衣中未填完的空格。
(2)在小明的探究实验中,“实验二”起的作用是_______ 。
【反思】
(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,最终完全证明猜想是正确的。
第一补充实验:在实验三前后,各对土豆丝进行一次称量,其目的是________ 。
第二补充实验:待实验三无气泡产生,________ (填操作)。说明土豆丝的化学性质没变。
【结论】
(4)通过上述同学所做的实验,我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂。请写出该反应的化学文字表达式________ 。
【拓展】
(5)下列有关催化剂的说法中不正确的是______。
【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂。
【实验】设计并完成下表所示的探究实验:
(1)请你初小明同学填写如衣中未填完的空格。
实验操作 | 实验现象 | 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,但是 | 土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 | 向盛水的试管中加入土豆丝,伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | 水和土豆丝不能放出氧气 | |
实验三 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入土豆丝,伸入带火星的木条 | 土豆丝能加快过氧化氢的分解 |
【反思】
(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,最终完全证明猜想是正确的。
第一补充实验:在实验三前后,各对土豆丝进行一次称量,其目的是
第二补充实验:待实验三无气泡产生,
【结论】
(4)通过上述同学所做的实验,我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂。请写出该反应的化学文字表达式
【拓展】
(5)下列有关催化剂的说法中不正确的是______。
A.二氧化锰可以做所有反应的催化剂 |
B.对很多工业反应,加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果 |
C.有的反应如果没有催化剂就不能进行 |
D.催化剂能改变化学反应速率,而本身的质量和性质在化学反应前后不发生改变 |
E.同一个反应可能有多种催化剂 |
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科学探究题
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解题方法
【推荐3】学习过氧化氢制氧气时使用了二氧化锰作催化剂,化学社团在寻找新的催化剂的活动中,对硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂进行了以下探究。
【查阅资料】硫酸铜溶于水,溶液呈蓝色。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
(1)请完善下面的表格。
【评价改进】
(2)同学们认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确,还需证明硫酸铜的________ 在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】
(3)同学们用下列方法继续探究上述实验:将甲同学实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体,称量后其质量为________ g,然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中,伸入带火星的木条,木条再次复燃,说明硫酸铜仍然可以加快过氧化氢分解。
【拓展延伸】同学们对上述实验进行了下列反思:
(4)将过氧化氢溶液平均分成a和b两等份,只向b中加入少量二氧化锰,另一份不作处理。则生成氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系的图像正确的是________(填字母)。
(5)比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢分解制氧气的催化效果,实验过程中不需要控制的条件是_______(填字母)。
【查阅资料】硫酸铜溶于水,溶液呈蓝色。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
(1)请完善下面的表格。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤①木条不复燃; 步骤②产生气泡,溶液变为蓝色; 步骤③带火星的木条 | 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂,该反应的文字表达式为 |
【评价改进】
(2)同学们认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确,还需证明硫酸铜的
【继续探究】
(3)同学们用下列方法继续探究上述实验:将甲同学实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体,称量后其质量为
【拓展延伸】同学们对上述实验进行了下列反思:
(4)将过氧化氢溶液平均分成a和b两等份,只向b中加入少量二氧化锰,另一份不作处理。则生成氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系的图像正确的是________(填字母)。
A. | B. | C. | D. |
A.溶液的起始温度 | B.催化剂的质量 |
C.溶液的浓度 | D.反应起始时间 |
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科学探究题
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适中
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解题方法
【推荐1】金属及其化合物用途广泛。
(1)家庭常用铜质插头,是利用金属铜的______ 性。
(2)工业上用赤铁矿石炼铁的反应化学方程式是______ 。
(3)某学习小组设计了如图所示实验(夹持装置省略),探究铁的锈蚀条件。
①检查装置气密性:连接好装置,关闭分液漏斗活塞,将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是______ 。
②甲装置内发生反应的化学方程式为______ 。
③一段时间后观察到,A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮,A、B处实验现象对比,可得出铁生锈与______ 有关,B、D处实验现象对比说明,决定铁生锈快慢的一个重要因素是______ 。
(1)家庭常用铜质插头,是利用金属铜的
(2)工业上用赤铁矿石炼铁的反应化学方程式是
(3)某学习小组设计了如图所示实验(夹持装置省略),探究铁的锈蚀条件。
①检查装置气密性:连接好装置,关闭分液漏斗活塞,将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是
②甲装置内发生反应的化学方程式为
③一段时间后观察到,A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮,A、B处实验现象对比,可得出铁生锈与
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科学探究题
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适中
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解题方法
【推荐2】救治新冠患者需要氧气,制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末,白色颗粒成分为过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2,它是过氧化氢与碳酸钠的化合物,遇水后放出氧气)。某小组设计实验探究其制氧原理。
【探究一】
(1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管,再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡,b试管有大量气泡。①黑色粉末起______ 作用。
②欲使a试管产生气泡加快,可加入______ (填序号)。
A.MnO2 B.NaCl溶液
【探究二】
(2)根据元素守恒,上述反应后溶液中溶质的成分可能为:①只含NaOH;②只含Na2CO3;③NaOH和Na2CO3的混合物,甲、乙两同学仅针对前三种可能性,分别设计实验1和实验2进行验证。
(3)丙同学认为实验1的结论不严谨,理由是______ 。
【得出结论】
(4)结合实验现象,该制氧机的制气原理有两步反应,写出第二步的化学方程式:
①;
②_______ 。
【延伸拓展】
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是_______(填序号)。
【探究一】
(1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管,再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡,b试管有大量气泡。①黑色粉末起
②欲使a试管产生气泡加快,可加入
A.MnO2 B.NaCl溶液
【探究二】
(2)根据元素守恒,上述反应后溶液中溶质的成分可能为:①只含NaOH;②只含Na2CO3;③NaOH和Na2CO3的混合物,甲、乙两同学仅针对前三种可能性,分别设计实验1和实验2进行验证。
序号 | 操作和现象 | 实验结论 |
实验1 | 取b试管上层清液滴加过量 | 只含Na2CO3 |
实验2 | 第一步:取b试管上层清液滴加过量 第二步:在滤液中滴加酚酞,溶液 | 只含Na2CO3 |
(3)丙同学认为实验1的结论不严谨,理由是
【得出结论】
(4)结合实验现象,该制氧机的制气原理有两步反应,写出第二步的化学方程式:
①;
②
【延伸拓展】
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是_______(填序号)。
A.产物无污染 | B.制取成本更低 | C.运输储存更方便 |
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科学探究题
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解题方法
【推荐3】聚乙烯纤维可用于生产各种工业用纺织品。实验室有一袋聚乙烯纤维,其主要成分是聚乙烯,还含有少量水和无机盐。化学兴趣小组用如图所示装置测定该聚乙烯纤维中各组分的质量分数。
查阅资料:聚乙烯的化学式为(C2H4)n,其中碳、氢元素的质量比为(12×2n):(1×4n)=6:1。聚乙烯充分燃烧生成二氧化碳和水,不充分燃烧生成一氧化碳和水。
取mg该聚乙烯纤维样品进行实验,打开分液漏斗的活塞加入一定量的过氧化氢溶液后关闭活塞。实验过程中观察到装置丙放CuO处有红色固体生成,样品燃烧完后只剩下灰烬(不参加反应的无机盐)。实验结束后测得装置丁、戊的质量在反应前后分别增加了m1g、m2g。(浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收二氧化碳和水。装置气密性良好,夹持装置略去,装置丙处的CuO、装置乙、丁、戊、己中试剂均足量)回答下列问题:
(1)该聚乙烯纤维样品属于_______ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)装置甲中产生氧气反应的化学反应方程式为_______ 。
(3)该聚乙烯纤维样品中聚乙烯的质量分数为_______ (用代数式表示)。
(4)与聚乙烯样品反应的氧气质量为ag,则a的取值范围是_______ 。
(5)下列有关说法正确的是_______ (填标号)。
①样品燃烧完后关闭电炉,还要继续通一段时间氧气
②若将装置丁和戊的位置互换,也能达到实验目的
③若无装置乙,会导致测得的该聚乙烯纤维样品中水的质量分数偏大
④若无装置己,会导致测得的该聚乙烯纤维样品中水的质量分数偏大
查阅资料:聚乙烯的化学式为(C2H4)n,其中碳、氢元素的质量比为(12×2n):(1×4n)=6:1。聚乙烯充分燃烧生成二氧化碳和水,不充分燃烧生成一氧化碳和水。
取mg该聚乙烯纤维样品进行实验,打开分液漏斗的活塞加入一定量的过氧化氢溶液后关闭活塞。实验过程中观察到装置丙放CuO处有红色固体生成,样品燃烧完后只剩下灰烬(不参加反应的无机盐)。实验结束后测得装置丁、戊的质量在反应前后分别增加了m1g、m2g。(浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收二氧化碳和水。装置气密性良好,夹持装置略去,装置丙处的CuO、装置乙、丁、戊、己中试剂均足量)回答下列问题:
(1)该聚乙烯纤维样品属于
(2)装置甲中产生氧气反应的化学反应方程式为
(3)该聚乙烯纤维样品中聚乙烯的质量分数为
(4)与聚乙烯样品反应的氧气质量为ag,则a的取值范围是
(5)下列有关说法正确的是
①样品燃烧完后关闭电炉,还要继续通一段时间氧气
②若将装置丁和戊的位置互换,也能达到实验目的
③若无装置乙,会导致测得的该聚乙烯纤维样品中水的质量分数偏大
④若无装置己,会导致测得的该聚乙烯纤维样品中水的质量分数偏大
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