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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:192 题号:4637283
实验室常用加热氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)混合物的方法制取氧气。小芳发现氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰(MnO2)、氧化铜(CuO)外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾(KClO3)分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验:测定分解产生氧气的温度(分解温度越低,催化效果越好).
实验编号实验药品分解温度(℃)
KClO3580
KClO3、MnO2(质量比1:1)350
KClO3、CuO(质量比l:1)370
KClO3、Fe2O3(质量比1:1)390
【分析数据、得出结论】
(1)分解所需温度越高,说明反应加热时间越________(填“长”或“短”),反应速度越________(填“快”或“慢”)
(2)由实验________与实验④对比,证明猜想合理;
(3)实验所用的MnO2、CuO、Fe2O3,催化效果最好的是________
【反思】(1)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和_____不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证。______

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科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容,某中学探究小组据此设计了如下探究方案。
【提出问题】
红砖粉末能否作为过氧化氢分解的催化剂如果能,效果如何?
【实验探究】
实验步骤实验现象
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向B试管中加入ag红砖粉末(如图所示)。然后分别在A、B两支试管中插入带火星的小木条,观察现象
A试管中无明显现象,
B试管中产生气泡,带火星的小木条复燃
Ⅱ.待B试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。试管中均产生气泡,带火星的小木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量。所得固体质量仍为ag
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag红砖粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。
两试管中均产生气泡且

【实验结论】
(1)实验I得出的结论是________
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:红砖粉末的_____________在反应前后均没有发生变化。
(3)通过实验I-Ⅲ,可以得出的结论是__________
(4)过氧化氢在红砖粉末催化条件下分解放出O2的化学方程式_______
【实验评价】
(5)设计实验IV的目的是__________
(6)若通过实验Ⅳ得出结论:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好,那么实验Ⅳ中可以观察到的现象是:两试管中均产生气泡,且________
【实验拓展】
查阅资料得知:氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、马铃薯、水泥块等也能作过氧化氢分解的催化剂。若用水泥块作为过氧化氢分解的催化剂,可以通过改变水泥块的_______提高反应速率。
2020-02-13更新 | 105次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】为了探究影响化学反应速率的因素,以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均采用如图装置进行实验,记录收集10mL氧气的时间。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。

A组:探究催化剂对化学反应速率的影响
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/s106020
由此得出结论: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,操作为___________
实验结果:长时间(大于100s),收集到很少量气体。
更正结论:红砖粉未___________(选填“有”、“无”)催化作用,三者中___________催化效率最高。
B组: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:___________
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<t3<t2
更正结论为:当___________时,反应物浓度越大,反应速率越快。
C组:探究___________对化学反应速率的影响
取10mL5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴中记录时间t4和t5,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常见因素有催化剂、温度和___________
2021-08-28更新 | 200次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐3】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
共计 平均难度:一般