如下图所示,某校化学兴趣小组用过氧化氢(H2O2)溶液(MnO2作催化剂) 制取干燥氧气,并用来测定 10g 某铜粉样品(含少量杂质碳)中铜的质量分数。
回答下列问题:(温馨提示:2Cu+O22CuO;氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳)
【实验一】
(1)装置A 中发生的化学方程式是__________ 。装置B的作用是__________ 。
(2)通过称量完全反应前后装置__________ 的质量,进行计算便可求出样品中铜的质量分数。
(3)实验完毕,小华同学误将用剩的H2O2溶液和装置C玻璃管中的剩余固体一起倒入烧杯中,发同有大量的气泡产生,经检验确认产生的气体是氧气,小江和小田两位同学对此颇感兴趣,进而展开了他们的探究之旅。
【提出问题】
是哪种物质加快了H2O2的分解速率?
【大胆猜想】
猜想①:剩余固体中的氧化铜加快了H2O2溶液的分解。
猜想②:氧化铜能做H2O2分解的催化剂。
【实验二】
【讨论交流】
小川同学认为,根据步骤一、二的实验现象,得出的两个结论就能判断猜想②成立。你是否支持他的观点?___________ 。若要证明猜想②成立,你认为还应补做的实验是___________ 。
(4)该化学兴趣小组利用压强传感器,对MnO2、CuO、Fe2O3三种金属氧化物中,哪一个更适宜作过氧化氢制取氧气的催化剂,又做了如下数字化实验探究。
【实验三】实验方法如下:
Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3三种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用如下图所示装置进行实验。改用其他两种微球,分别重复上述实验,得到的锥形瓶内压强随时间变化的曲线如下图所示。
①每次重复实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是_________________________________ 。
②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s 时压强瞬间回落,其原因可能是____________________ 。
③从实验曲线看,催化效果较好,反应温和的催化剂是______________________ 。
回答下列问题:(温馨提示:2Cu+O22CuO;氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳)
【实验一】
(1)装置A 中发生的化学方程式是
(2)通过称量完全反应前后装置
(3)实验完毕,小华同学误将用剩的H2O2溶液和装置C玻璃管中的剩余固体一起倒入烧杯中,发同有大量的气泡产生,经检验确认产生的气体是氧气,小江和小田两位同学对此颇感兴趣,进而展开了他们的探究之旅。
【提出问题】
是哪种物质加快了H2O2的分解速率?
【大胆猜想】
猜想①:剩余固体中的氧化铜加快了H2O2溶液的分解。
猜想②:氧化铜能做H2O2分解的催化剂。
【实验二】
实验方案 | 实验现象 | 分析及结论 |
步骤一:将带火星的木条伸入盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管。 | 带火星木条不复燃 | H2O2溶液常温下产生氧气的量很少,不足以使带火星复燃。 |
步骤二:向盛有 5mL5%H2O2溶液的试管中加入 1g 氧化铜固体,将一根带火星的木条伸入试管中。观察现象。待反应结束后将试管里的剩余物进行 | 称得固体质量为 1g | 猜想①成立,并且反应前后固体的质量相等。 |
【讨论交流】
小川同学认为,根据步骤一、二的实验现象,得出的两个结论就能判断猜想②成立。你是否支持他的观点?
(4)该化学兴趣小组利用压强传感器,对MnO2、CuO、Fe2O3三种金属氧化物中,哪一个更适宜作过氧化氢制取氧气的催化剂,又做了如下数字化实验探究。
【实验三】实验方法如下:
Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3三种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用如下图所示装置进行实验。改用其他两种微球,分别重复上述实验,得到的锥形瓶内压强随时间变化的曲线如下图所示。
①每次重复实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是
②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s 时压强瞬间回落,其原因可能是
③从实验曲线看,催化效果较好,反应温和的催化剂是
更新时间:2019-03-13 21:25:47
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【查阅资料】发热贴的发热原理是铁粉在空气中发生缓慢氧化放出热量。
【问题1】发热贴中的铁粉是否完全被氧化?
【猜想】猜想Ⅰ:铁粉完全被氧化 猜想Ⅱ:铁粉部分被氧化
【探究1】取褐色固体于烧杯中,加入足量稀盐酸,无气泡产生,充分反应后过滤,滤液为黄色,滤渣为黑色。用化学方程式表示溶液变黄的原因____________________________________________ 。
根据实验现象可知,猜想_______ 成立。
【问题2】黑色滤渣中含有什么物质?
【探究2】同学们将上述滤渣干燥后,在充满氧气的集气瓶中充分燃烧,观察到滤渣剧烈燃烧,发出白光。向瓶中注入澄清石灰水,石灰水变浑浊。说明滤渣中有______________ 。结合已有知识和资料,分析可知该物质也是发热贴中的一种成分。
部分同学还想验证发热贴中存在氯化钠,他们取【探究1】中的黄色滤液,滴加AgNO3溶液,观察到__________________________ ,则认为发热贴中存在氯化钠。
某同学认为该实验不能证明发热贴中一定存在氯化钠,理由是_____________________________ 。
【问题3】发热贴中氯化钠起什么作用?
【探究3】同学们结合资料,回顾相关知识,联想到铁锈蚀不仅与水和氧气有关,还可能与盐分有关,设计并进行如图2实验,观察到B中铁粉生锈较快。
【表达交流】你认为发热贴中氯化钠的作用是_________________________________ 。
【查阅资料】发热贴的发热原理是铁粉在空气中发生缓慢氧化放出热量。
【问题1】发热贴中的铁粉是否完全被氧化?
【猜想】猜想Ⅰ:铁粉完全被氧化 猜想Ⅱ:铁粉部分被氧化
【探究1】取褐色固体于烧杯中,加入足量稀盐酸,无气泡产生,充分反应后过滤,滤液为黄色,滤渣为黑色。用化学方程式表示溶液变黄的原因
根据实验现象可知,猜想
【问题2】黑色滤渣中含有什么物质?
【探究2】同学们将上述滤渣干燥后,在充满氧气的集气瓶中充分燃烧,观察到滤渣剧烈燃烧,发出白光。向瓶中注入澄清石灰水,石灰水变浑浊。说明滤渣中有
部分同学还想验证发热贴中存在氯化钠,他们取【探究1】中的黄色滤液,滴加AgNO3溶液,观察到
某同学认为该实验不能证明发热贴中一定存在氯化钠,理由是
【问题3】发热贴中氯化钠起什么作用?
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【推荐2】2019年版第五套人民币 5角硬币的材质已由“钢芯镀铜合金”改为“钢芯镀镍”,其表面色泽也因此由________ 色变为银白色。化学兴趣小组决定,探究制造 5角硬币的三种主要金属(铁、铜、镍)活动性顺序。
【查阅资料】
(1)硫酸镍溶液显绿色,Ni的化合价通常为+2价。
(2)镍能与稀硫酸反应,生成硫酸镍和氢气。
【提出猜想】猜想①:_________ ;猜想②:Fe>Ni>Cu。
【实验探究】
(1)甲组同学将一块表面洁净的镍片放入稀硫酸中,观察到的实验现象是_________ ,有关反应的化学方程式是_________ 。
(2)乙组同学将一块表面洁净的镍片浸入硫酸亚铁溶液中,一会儿取出,发现镍片表面无明显变化,说明猜想_________ (填“①”或“②”)成立。
(3)丙组同学用铜片、硫酸镍溶液和_________ 进行实验,也得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展延伸】
(1)某电镀公司的检修员利用工作之便,将镍网放入含有金盐的电镀液中偷偷“吸取”黄金,该盗窃手法利用了_________ (填反应的基本类型)原理。该员工窃取贵重物品的行为,必将受到法律的制裁。
(2)金属活动性实际上是金属在水溶液中失去电子的能力大小。下列事实可以判断M、N两种金属活动性顺序的是_________ (填序号)。
①M能和盐酸反应而N不能
②M、N分别放入盐酸中比较反应剧烈程度
③常温下M能与氧气反应而N不能
④M能从N的盐溶液中置换出N
【查阅资料】
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【推荐3】“学化学,爱化学,用好化学”学习小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。
【对比实验】
(1)金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。请写出相关反应方程式_______ 比较实验乙和实验_______ (填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
(2)实验乙中反应的化学方程式为_______ ,据此可知金属活动性Al比Cu_______ (填“强”或“弱”)。
(3)小组同学对实验丙的现象进行分析,认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是_______ 。
(4)【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl—破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
【结论与反思】
得出结论:前述猜测_______ (填“正确”或“不正确”)。
总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。
【对比实验】
编号 | 操作 | 现象 |
甲 | 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 | 无明显现象 |
乙 | 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 | 铝丝表面析出红色固体 |
丙 | 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 | 铝丝表面析出红色固体 |
(2)实验乙中反应的化学方程式为
(3)小组同学对实验丙的现象进行分析,认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是
(4)【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl—破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
操作 | 现象 | 结论 | 推论 |
I.向一支试管中再 加入NaCl固体 | 铝丝表面析出红色固体 | 氧化铝薄膜 被破坏 | Na+或① 破坏氧化铝薄膜 |
Ⅱ.向另一支试管中 再加入Na2SO4固体 | ② | 氧化铝薄膜 未被破坏 | Na+和都不能 破坏氧化铝薄膜 |
得出结论:前述猜测
总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
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