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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:235 题号:3535987
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。
一、为探究催化剂的种类对双氧水分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将3.0g 10%过氧化氢溶液与1.0g MnO2均匀混合
Ⅱ.将x g10% H2O2溶液与1.0g CuO均匀混合
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
(1)为了Ⅰ与Ⅱ中对比x的值应为 _______________
(2)甲选用下列装置测量产生O2的快慢,正确的是 ___________ (填编号)。

二、探究影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下(常温通常指20℃)
实验温度药品氧气体积/ml反应所需时间/s
常 温5% H2O2
0
常 温5% H2O2MnO212520
常 温5% H2O2MnO212520
热水中5% H2O2MnO212518
常 温5% H2O2MnO212520
常 温30% H2O2MnO21255
(1)通过实验①对比可知,化学反应快慢与 _________________ 有关。
(2)通过对比实验 __________ 可知,反应物浓度大,反应速率快。
(3)除了上述的两个因素能影响化学反应快慢,你认为另一个影响因素是 ________________ ,其关系是 _______________
(4)由上述实验可知温度、浓度、催化剂等都是影响化学反应速率,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 ______________

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【推荐1】某研究小组发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象,该小组同学进行了如下探究:
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?
【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)完成表格内填空。
实验步骤实验现象结论及解释
I. A中无明显现象,B中产生大量
气泡,带火星木条复燃
__________
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣又产生大量使带火星木条复燃的气体;滤渣质量为________淀粉质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂

(2)写出淀粉催化过氧化氢分解的化学方程式:_________
【实验拓展】
(3)该小组设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25mL气体为准,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
实验编号3%过氧化氢溶液的体积其他物质质量待测数据
20mL淀粉0.5ga
20mL二氧化锰0.5gb

上述实验中“待测数据”是指_________;若a>b,则可得出的结论是________
【拓展探究】
(4)某兴趣小组如图进行了几组实验,取几只集气瓶,分别装入其总体积不同含量的水。用排水法收集氧气,恰好把几只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入集气瓶中,发现当集气瓶预装水体积分数最低为35%时(忽略水蒸气的干扰),木条复燃。这时集气瓶中氧气的体积分数是________(计算结果精确到0.1%),以上实验证明用带火星的木条检验氧气是否纯净的做法是否可靠______(填“是”或“否”)。
2022-01-21更新 | 206次组卷
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【推荐2】为了探究催化剂种类对氯酸钾分解速度的影响,某兴趣小组在相同的加热条件下以生成等体积的氧气为标准,设计了下列四组实验:
试验编号氯酸钾质量/g催化剂催化剂质量/g收集50mL氧气所需时间/s
15__________171
2X二氧化锰0.549
35氧化铁0.558
45氯化钾0.5154

(1)写出氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生反应的文字表达式_____
(2)实验②中,X的值为_____对比实验②和实验③,可以得出的结论是:_____的催化效果更好。
(3)对比实验①和实验④可知氯化钾_____(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,所需时间明显小于171s,原因是_____
(4)要比较催化剂种类对氯酸钾分解速度的影响,除了测量收集50mL氧气所需的时间,还可以测量_____
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【推荐3】化学兴趣小组同学利用手持技术(利用传感器和数据采集器实时测量技术)对制氧气进行了深入的探究。图1是利用传感器研究“氯酸钾以及加入一定量二氧化锰后的分解温度”的实验装置。实验测得相关数据分别如图2和图3所示。

已知:
Ⅰ 氯酸钾的熔点的为356℃,二氧化锰的分解温度约为535℃,用酒精灯给物质加热,受热物质的温度一约为400℃左右;
Ⅱ 不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中,氯酸钾和二氧化锰的质量比。
Ⅲ 氯酸钾分解时,传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图(图3)
请回答问题:
(1)分析图2,氯酸钾的熔点_______(选填“高于”、“等于”或“低于”)其分解温度;甲同学认为图1装置中试管口应略向下斜,而乙同学认为图1装置正确,你支持_______(选填“甲”或“乙”)同学的观点,理由是_______
(2)分析图2,在氯酸钾分解前,传感器得到氧气浓度降低的可能原因是_______
(3)分析图3,氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是_______
(4)丙同学认为仅通过以上实验还不能说明二氧化锰是氢酸钾分解的催化剂,还需证明在此反应中二氧化锰的_______不变。
(5)写出实验室利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为:_______,该反应类型属于_______
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