26. 化学实验能提升科学素养。“追梦”学习小组走进实验室,进行实验探究。请回答下列问题。
主题一:探究“水在直流电作用下的变化”实验,如图实验一所示。
在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源。一段时间后发现两电极都有气泡产生,左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。
(1)a管中产生的气体是
______,若a管中得到5mL气体,则b管中气体体积约为
______mL。
(2)在电解水的过程中,电能主要转化为
______能。
主题二:探究“氧气的化学性质”实验,如图实验二所示。
(3)细铁丝在空气中不能燃烧。细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成
______色固体,写出细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式:
______;集气瓶底预留少量水的原因是:
______。
(4)木炭在空气中燃烧发出红光,在氧气中剧烈燃烧发
______光。写出木炭在氧气中燃烧的化学方程式:
______;图⑥的实验现象是
______。
(5)根据上述细铁丝和木炭燃烧的实验,归纳得出物质燃烧的剧烈程度与
______有关。与燃烧一样。任何化学反应都需要在一定条件下进行。请举出一个在生活中控制化学反应速率的具体实例
______。
主题三:探究在实验室中制取氧气,请根据如图所示装置回答问题。
I.实验室制取氧气的方法有多种,例如:
①加热分解高锰酸钾固体
②利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液
(6)选择发生装置时考虑的因素是
______;若用方法①制取氧气应选用的发生装置是
______(选填字母序号),若用方法②制取氧气,其反应原理用化学方程式表示为
______。收集纯净氧气的装置是
______,原因是
______。D装置检验氧气已收集满的方法是
______,若观察到
______则证明氧气已满。实验时过氧化氢溶液应从所选装置中的
______(填仪器名称)加入。
II.实验过程中同学们发现电解纯水速率较慢。同学们设计实验探究影响化学反应速率部分因素
相关实验数据如表:
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶液体积/mL | 温度/℃ | 二氧化锰的用量/g | 收集氧气的体积/mL | 反应所需时间/s |
① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
③ | 30 | 5 | 35 | —— | 2 | 49.21 |
④ | 30 | 5 | 55 | —— | 2 | 10.76 |
(7)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与
______有关;从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是
______。
(8)用一定量15%的过氧化氢溶液制取氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,完全反应后产生氧气的总质量
______(填“减小”“不变”“增大”)。