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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:79 题号:22536778
化学实验是获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒介和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。

   

【实验1】利用过氧化氢溶液制取氧气。
I.设计氧气的发生装置
(1)图1中发生反应的化学方程式为_____;仪器X的名称为_____
(2)图2中铂丝可催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中,若观察到安全管内液面上升,说明装置内气压过大,此时可以采取的安全措施是_____
II.实物探究:第一种“简易供氧器”。
查阅资料可知,家用简易供氧器中的固体药品是A和B,A是过碳酸钠,它是一种白色固体,遇水会分解出,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图3所示。
(3)B可能是_____
(4)氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是_____
【实验2】利用氯酸钾制取氧气。
I.
(5)用氯酸钾(含二氧化锰)制取氧气的化学方程式为:_____
II.实物探究:第二种“简易供氧器”初探。
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”两部分组成,如图4所示。兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后,用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体,有黑色固体物质被吸引。于是,他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题,“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
与硫酸反应的化学方程式为:
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么?
【作出假设】猜想一:铁粉。猜想二:铁粉和四氧化三铁。猜想三:四氧化三铁。
【实验探究】
(6)
实验操作实验现象得出结论
操作一:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤滤渣中有_____色固体出现黑色固体物质中一定含有铁粉
操作二:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的稀硫酸固体完全溶解,得到澄清的黄色液体黑色固体物质中一定含有_____

【实验结论】
(7)猜想_____正确。
【交流反思】
(8)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能_____(填“吸收热量”或“放出热量”),从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(9)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论,理由是_____

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解题方法
【推荐1】兴趣小组同学进行实验室制取氧气的相关探究。结合下列过程,回答有关问题。
   
I.气体制取的探究
(1)写出相关仪器的名称a_________,b_________
(2)同学们选用过氧化氢溶液制备氧气,该反应的文字表达式为_________,收集一瓶较纯的O2,所选装置为_________(填装置标号,下同)
(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。制取并收集,应该从上图中选择的发生装置是_____________,收集装置是____________
Ⅱ.催化剂的探究
兴趣小组对氯酸钾(KC1O3)分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用如图装置完成表中实验:
   
编号KClO3质量/g催化剂催化剂质量/g收集50mL氧气所需时间/s
实验15--171
实验25MnO20.549
实验35Fe2O30.558
实验45KCl0.5154

(4)设置实验1的目的是_________________
(5)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________
(6)由实验1和实验4可知,KC1____________(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____________171s(填“>”、“=”或“<”)
(7)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50mL氧气所需时间外,还可以测量相同时间内_______________
(8)下列有关催化剂的说法中正确的是             
A.只有MnO2能作氯酸钾反应的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
2022-11-06更新 | 69次组卷
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【推荐2】在唐山市高效课堂展示活动中,教师在讲解《燃烧与灭火》时表演了“水能生火”的魔术。她向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉迅速燃烧起来。课后小王非常感兴趣,他和同学们一起对该问题进行了一系列的探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
【做出猜想】①可能有一种气体和另一种物质生成。
②反应过程中可能有能量变化。
【设计装置】如图所示装置中a仪器名称是________

实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1)打开如图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是________
(2)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因:______
实验二:探究反应后生成的另一种物质是什么?
(1)小明猜想另一种物质是Na2CO3,小军认为不可能,为了证实小军的看法,请你设计一个证明CO32-不存在的实验:
实验步骤实验现象实验结论
取少量反应后所得的溶液于试管中,滴加_________________生成物中没有
(2)小红取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现试管中的溶液变成红色,说明反应后所得的溶液呈_______性;
【交流表达】请根据小红实验探究的结果,将过氧化钠和水反应的化学方程式补充完整:4_____+O2
【发现问题】小娟发现在小红的实验中,试管中的溶液变成红色后,一会儿又变成无色。
实验三:探究滴入无色酚酞试液后,变成红色的溶液为什么会褪色?小娟经查阅资料后,设计了如下实验方案,并将有关现象记录在下表中。
序号实验方案实验现象
1将水滴入盛有过氧化钠固体的试管中,配制成溶液,用带火星的木条检验生成的气体反应剧烈,有大量气体产生,并能使木条复燃
2取三份1所得溶液,分别装于三支试管中,进行如下实验:
①第一份中加入紫色石蕊试液
②第二份中加入无色酚酞试液
③第三份中先加水稀释再加入无色酚酞试液
①溶液变蓝且长时间不褪色
②溶液显红色,半分钟内褪色
③溶液显红色,半分钟内褪色
3①称取3.9g过氧化钠固体,逐滴加入约50mL水。
②不再产生气体,10min以后,加入用小纸片包好的MnO2,迅速塞紧双孔塞,轻轻摇动反应器,纸包自动散开,MnO2与溶液开始接触。
①测得氧气体积约为185mL
②又产生大量氧气,至反应完全以后,又测得产生了374mL氧气(两次测定条件均相同)
(1)根据小娟的实验探究,过氧化钠和水反应除了小红写出的反应外还存在另一个反应,其化学方程式为,请你写出“加入少量MnO2产生气体”时发生的化学方程式______,其中MnO2的作用是_______
(2)综合分析上述实验,你猜想使变红的酚酞褪色的物质是________,请你用1所得的溶液,设计一个简单实验证明你的猜想______
【反思拓展】
(1)请分析“水能生火”的魔术的原理________
(2)根据小娟的实验探究方案,请你再提出一个想要探究的问题______
2021-01-14更新 | 72次组卷
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【推荐3】某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时,发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中,也可以加快过氧化氢的分解速率.于是,他们对此展开探究:
【提出问题】生锈的铁钉中,哪种物质能做H2O2分解的催化剂?与二氧化锰相比哪种物质更适合H2O2做分解的催化剂?
【提出猜想】猜想一:林菲同学:铁钉表面的Fe2O3是H2O2溶液分解反应的催化剂。
猜想二:小华同学:铁钉中的铁是H2O2分解的催化剂。
实验编号操作步骤实验现象
实验1将带火星的木条伸入盛有10mL 5%的H2O2溶液的试管内,观察现象木条不复燃
实验2在盛有1克Fe2O3固体的试管中加入10mL5%的H2O2溶液,再将带火星的木条伸入试管内,观察现象.有大量气泡产生,带火星的木条复燃
实验3在盛有1克__________的试管中加入10mL 5%的H2O2溶液,再将带火星的木条伸入试管内,观察现象.木条不复燃
【分析与结论】
(1)设计“实验1”的目的是_____________________________________________
(2)由上述实验可知,猜想____错误。实验(2)反应的化学方程式为___________________________
(3)同学们讨论后认为,林菲同学的“实验2”还不能够确切的证明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂,理由是:_____________
(4)小华通过仔细观察发现“实验3”中一直没有变化的试管,过了一段时间后试管中也出现了气体,小华觉得很奇怪,你能猜想其中的原因吗?_____( 如果你能正确回答下列问题,你将
(5)请设计实验探究Fe2O3和MnO2,哪种物质更适合做H2O2分解的催化剂?____
2016-11-28更新 | 540次组卷
共计 平均难度:一般