在老师的指导下,某学习小组利用如图1所示装置对氯酸钾(KClO3)制氧气进行了深入的探究学习。
资料:
①KClO3的熔点约为356℃,MnO2的分解温度约为535℃。用酒精灯加热物质,受热物质的温度一般约为400℃左右;
②不同配比是指KClO3和MnO2混合物中,KClO3和MnO2的质量比;
③氯酸钾分解时,传感器测得氧气浓度随温度的变化示意图及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图分别如图2和图3所示。
(1)分析图2,KClO3分解温度_____ (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
(2)分析图3,KClO3分解温度随物质配比变化的规律是_____ 。
(3)为证实MnO2的催化作用,小组同学利用如图4装置进行如表所示的实验:
步骤Ⅳ的实验现象能否说明MnO2是KClO3分解的催化剂?_____ (填“能”或“不能”),原因是_____ 。
(4)除催化剂外,影响化学反应的速率的因素还有_____ 和_____ 等。
(5)步骤Ⅳ中,将MnO2混入右侧支管有余热的KClO3中的操作方法是将_____ 。
资料:
①KClO3的熔点约为356℃,MnO2的分解温度约为535℃。用酒精灯加热物质,受热物质的温度一般约为400℃左右;
②不同配比是指KClO3和MnO2混合物中,KClO3和MnO2的质量比;
③氯酸钾分解时,传感器测得氧气浓度随温度的变化示意图及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图分别如图2和图3所示。
(1)分析图2,KClO3分解温度
(2)分析图3,KClO3分解温度随物质配比变化的规律是
(3)为证实MnO2的催化作用,小组同学利用如图4装置进行如表所示的实验:
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 检查气密性 | 气密性良好 |
Ⅱ | 分别在“Y”形管两侧支管中加入少量MnO2和KClO3,塞紧橡皮塞 | 没有明显现象 |
Ⅲ | 分别先后加热MnO2和KClO3,用带火星木条放在导管口。加热 | 木较条长时间后才能复燃 |
Ⅳ | 冷却后,将“Y”形管左侧支管中部分MnO2混入右侧支管中,振荡“Y”形管,加热,用带火星木条放在导管口 |
(4)除催化剂外,影响化学反应的速率的因素还有
(5)步骤Ⅳ中,将MnO2混入右侧支管有余热的KClO3中的操作方法是将
更新时间:2024-02-08 21:39:04
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【推荐1】大多数化工生产都有催化剂的参与。对过氧化氢的分解具有催化作用。有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下的探究。
(1)请你帮助他们完成实验报告:
(2)已知FeCl3在水中可解离出Fe3+和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-。
你认为最不可能的是________ 同学的猜想。
(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究。请你仔细分析后填表:
(1)请你帮助他们完成实验报告:
实验过程 | 实验现象 | 实验结论 |
在一支试管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管。 | FeCl3溶液可以催化分解H2O2 |
(2)已知FeCl3在水中可解离出Fe3+和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-。
你认为最不可能的是
(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究。请你仔细分析后填表:
实验过程 | 实验现象 | 结论 |
向盛有5 ml 5%的H2O2 溶液的试管中加入少量的HCl,并把带火星的木条伸入试管。 | 无明显现象 | |
向盛有5 ml 5%的H2O2 溶液的试管中加入少量的 |
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科学探究题
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解题方法
【推荐2】某同学想探究二氧化锰在过氧化氢分解中作催化剂,设计了以下探究实验,请你完成实验报告和实验分析.实验报告:
实验分析
①比较步骤和步骤可得出结论:过氧化氢溶液不加热几乎无氧气放出,稍加热有氧气放出.
②比较步骤和步骤可得出结论:________
③比较步骤和步骤可得出结论:________
该同学觉得该实验还不完美.他还想证明在反应前后质量不变,你认为他该增加什么实验________ ?
实验步骤 | 用带火星的木条检验时的现象 | 结论 |
.向试管中倒入的过氧化氢溶液 | 不复燃 | 几乎无氧气放出 |
.给试管稍微加热 | ||
.向试管中加入的过氧化氢溶液和一匙二氧化锰 | ||
.待试管中无气泡冒出时再倒入的过氧化氢溶液 | ||
.再向试管中加入一匙二氧化锰 |
①比较步骤和步骤可得出结论:过氧化氢溶液不加热几乎无氧气放出,稍加热有氧气放出.
②比较步骤和步骤可得出结论:
③比较步骤和步骤可得出结论:
该同学觉得该实验还不完美.他还想证明在反应前后质量不变,你认为他该增加什么实验
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【推荐3】化学兴趣小组通过记录收集10mL氧气的时间来衡量化学反应快慢。实验室可供选择的试剂有: 2.5% 、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。
实验一:探究催化剂种类对反应速率的影响
取5mL10%H2O2溶液,三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验,记录数据如下:
由此提出结论。MnO2 CuO对H2O2分解有催化作用,红砖粉末无催化作用。某同学对该结论提出疑问。
补充对比实验。利用5mL10%H2O2溶液产生10mL氧气所用的时间。
结果:所需要的时间____ (填“>”、“<”或“=”)60s。
更正结论:红砖粉末有催化作用,三者中_________ 催化效率最高。
实验二:探究浓度对化学反应速率的影响
甲同学:取10mL5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1
乙同学:取10mL2.5%H2O2溶液,加入0.5gCuO为催化剂,进行实验,记录时间t2
实验结果:t1____ t2((填“>”、“<”或“=”)
结论:浓度越大,反应速率越快。
丙同学:对实验设计提出疑问,并补充实验_________
记录时间t3,且t1<ts<t2。
更正结论为:当______ 时,反应物浓度越大,反应速率越快
实验三:探究______ 对化学反应速率的影响。
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于冰水浴和50C热水浴记录时间t4、t5, 且t4>t5。
结论:当反应物浓度和催化剂相同时,_________
综上所述:①为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必须_________
②探究发现影响化学反应速率的因素有_________
实验一:探究催化剂种类对反应速率的影响
取5mL10%H2O2溶液,三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验,记录数据如下:
试剂 | MnO2 | 红砖粉末 | CuO |
t/s | 10 | 60 | 20 |
由此提出结论。MnO2 CuO对H2O2分解有催化作用,红砖粉末无催化作用。某同学对该结论提出疑问。
补充对比实验。利用5mL10%H2O2溶液产生10mL氧气所用的时间。
结果:所需要的时间
更正结论:红砖粉末有催化作用,三者中
实验二:探究浓度对化学反应速率的影响
甲同学:取10mL5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1
乙同学:取10mL2.5%H2O2溶液,加入0.5gCuO为催化剂,进行实验,记录时间t2
实验结果:t1
结论:浓度越大,反应速率越快。
丙同学:对实验设计提出疑问,并补充实验
记录时间t3,且t1<ts<t2。
更正结论为:当
实验三:探究
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于冰水浴和50C热水浴记录时间t4、t5, 且t4>t5。
结论:当反应物浓度和催化剂相同时,
综上所述:①为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必须
②探究发现影响化学反应速率的因素有
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【推荐1】某化学兴趣小组回收废旧干电池填料中的二氧化锰和氯化铵.
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.兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如下图所示.
(1)操作 1 的名称是______ ,该操作中玻璃棒的作用是______ .
(2)灼烧滤渣 l 的目的是________ .
(3)二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂,下表是他们的有关实验数据,请你回答有关问题:
据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为____ 时,反应速率最快.分析可知反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是____ (选填“不变”或“变大”或“变小”).
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.兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如下图所示.
(1)操作 1 的名称是
(2)灼烧滤渣 l 的目的是
(3)二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂,下表是他们的有关实验数据,请你回答有关问题:
二氧化锰与氯酸钾的质量比 | 1/40 | 1/20 | 1/10 | 1/5 | 1/3 | 1/2 | 2/3 | 1/1 | 2/1 |
生成1L氧气所需的时间(s) | 124 | 79 | 50 | 54 | 75 | 93 | 106 | 153 | 240 |
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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,在老师的指导下从如图中选择装置进行了氧气的制备实验。
(1)写出仪器a的名称:_____ 。
(2)甲同学用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的文字表达式为:_____ 反应类型为_____ ,收集氧气可选用的装置是_____ 。
(3)乙同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取氧气。实验结束时,乙同学发现用排水法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Ⅰ:反应生成的二氧化锰分解放出氧气;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾分解放出氧气;
猜想Ⅲ:反应生成的锰酸钾和二氧化锰分解都放出氧气;
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的二氧化锰固体于试管中,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_____ 错误;
第二组同学取锰酸钾固体于试管中在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法就得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是_____ 。
【拓展延伸】实验发现,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,则氯酸钾分解速率大大加快。请说明高锰酸钾在氯酸钾的分解反应中是否作催化剂,为什么?_____ 。
【实验反思】通过以上实验探究,你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是_____ 。
(1)写出仪器a的名称:
(2)甲同学用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的文字表达式为:
(3)乙同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取氧气。实验结束时,乙同学发现用排水法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Ⅰ:反应生成的二氧化锰分解放出氧气;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾分解放出氧气;
猜想Ⅲ:反应生成的锰酸钾和二氧化锰分解都放出氧气;
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的二氧化锰固体于试管中,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
第二组同学取锰酸钾固体于试管中在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法就得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是
【拓展延伸】实验发现,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,则氯酸钾分解速率大大加快。请说明高锰酸钾在氯酸钾的分解反应中是否作催化剂,为什么?
【实验反思】通过以上实验探究,你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是
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解题方法
【推荐3】小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可以用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。
(1)实验②的横线处应该填______ 。
(2)若实验②比实验①的收集等体积氧气所需时间更______ (填“大”或“小”).说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
【预期结论】
(3)氧化铜能作为氯酸钾的催化剂。请写出该反应的文字表达式______ 。
【评价设计】
(4)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是______ 。
(5)若要证明氧化铜是氯酸钾分解的催化剂,还需要探究反应前后氧化铜的质量和______ 是否发生了变化。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 | 氯酸钾质量 | 其他物质质量 | 收集等体积氧气所需时间 |
① | 1.2g | — | |
② | 1.2g | ______0.5g | |
③ | 1.2g | 二氧化锰0.5g |
(2)若实验②比实验①的收集等体积氧气所需时间更
【预期结论】
(3)氧化铜能作为氯酸钾的催化剂。请写出该反应的文字表达式
【评价设计】
(4)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是
(5)若要证明氧化铜是氯酸钾分解的催化剂,还需要探究反应前后氧化铜的质量和
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科学探究题
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解题方法
【推荐1】某中学实验小组在实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气,此反应的符号表达式为________ 。反应一段时间收集到所需的氧气后停止加热,小组同学们讨论认为固体的组成存在两种情况,小组成员对其剩余固体的成分进行如下猜想:
小平的猜想:KClO3、KCl、MnO2。
小福的猜想:_______ 。
以上猜想中,小平猜想的理由,理由一:氯酸钾是剩余的固体反应物;理由二:________ ;
理由三:二氧化锰是固体催化剂一定存在。
小平同学为了验证自己的猜想,设计的实验方法是:取样于试管中(或继续)加热,伸入带火星的木条,________ ,则证明小平的猜想是正确的。
小组同学经过此次实验分析共同总结出对化学反应的固体成分探究时,需要考虑的因素是固体生成物、固体催化剂一定存在;_________ 可能存在。有关放出氧的质量(g)与反应时间(t)的关系图象如下图,t1时刻固体成分中________ 氯酸钾(填“存在或不存在")。
小平的猜想:KClO3、KCl、MnO2。
小福的猜想:
以上猜想中,小平猜想的理由,理由一:氯酸钾是剩余的固体反应物;理由二:
理由三:二氧化锰是固体催化剂一定存在。
小平同学为了验证自己的猜想,设计的实验方法是:取样于试管中(或继续)加热,伸入带火星的木条,
小组同学经过此次实验分析共同总结出对化学反应的固体成分探究时,需要考虑的因素是固体生成物、固体催化剂一定存在;
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解题方法
【推荐2】某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验.
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下实验:
Ⅰ、将 xg氯酸钾与 1.0gMnO2均匀混合加热
Ⅱ、将 3.0g氯酸钾与 1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生 O2的快慢.则:Ⅰ中 x的值应为______ ;此实验所用的实验方法为________ ;
(2)乙探究了影响过氧化氢分解速度的某种因素实验数据记录如下:
实验结论:在相同条件下,___________ ;请写出该反应的表达式(或文字表达式):___________ .
(3)丙分别等体积等浓度的双氧水与等量的二氧化锰和氧化铜作用,比较谁的催化效果好实验中应通过比较___________ 就能达到实验目的.
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下实验:
Ⅰ、将 xg氯酸钾与 1.0gMnO2均匀混合加热
Ⅱ、将 3.0g氯酸钾与 1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生 O2的快慢.则:Ⅰ中 x的值应为
(2)乙探究了影响过氧化氢分解速度的某种因素实验数据记录如下:
双氧水的质量 | 过氧化氢的浓度 | MnO2的质量 | 相同时间内产生O2的体积 | |
Ⅰ | 50.0g | 1% | 0.1g | 9mL |
Ⅱ | 50.0g | 2% | 0.1g | 16mL |
Ⅲ | 50.0g | 4% | 0.1g | 31mL |
(3)丙分别等体积等浓度的双氧水与等量的二氧化锰和氧化铜作用,比较谁的催化效果好实验中应通过比较
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