题目内容
【题目】现甲、乙两化学小组安装两套如下相同装置,通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)下列方法能检查该装置气密性的是______。
A 将注射器活塞固定,向分液漏斗中注入适量蒸馏水,打开分液漏斗活塞,如果分液漏斗颈部能形成稳定的水柱,则气密性良好,反之气密性差。
B 关闭分液漏斗活塞,加热锥形瓶,如果注射器活塞外移(右移),停止加热后注射器活塞回到原来位置,则气密性良好,反之气密性差。
C 关闭分液漏斗活塞,用力将注射器活塞外移(右移),停止用力后,注射器活塞不移动,则气密性良好,反之气密性差。
(2)MnO2催化下H2O2分解的文字表达式是__________________。
(3)甲小组有如下实验设计方案,完成下表。
实验编号 | 实验目的 | 温度 | 催化剂 | 浓度 |
甲组实验Ⅰ | 探究___________对H2O2分解速率的影响 | 25℃ | 二氧化锰 | 10mL 2%H2O2 |
甲组实验Ⅱ | 25℃ | 二氧化锰 | 10mL 5%H2O2 |
(4)甲、乙两小组得出如图数据。
①甲组实验得出的数据可知:浓度越大,H2O2分解速率___________;
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的 数据相同条件下, H2O2在_______填“酸”或“碱”)性环境下放出气体速率较快。
【答案】AB 过氧化氢水+氧气 浓度 越快 碱
【解析】
(1)气密性的检验是根据压强原理,可以关闭分液漏斗活塞,将注射器外移看停止用力后看注射器活塞能够复原,也可固定注射器活塞,采用液面差法,也可用升高温度法,故选AB;
(2)H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:过氧化氢水 + 氧气
(3)由甲组两个实验对比可以看出实验Ⅱ中催化剂与实验Ⅰ中的相同,而过氧化氢浓度不同,因此甲组的实验目的为探究浓度对速率的影响;
(4)①由图象可知在体积-时间图,斜率即可代表化学反应速率,由甲组实验两条曲线可知,甲组实验Ⅱ斜率大,因此H2O2的浓度越大分解速率越快,
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析可知碱性越强,放出气体的速率越快,由图可知酸性条件下,H2O2分解的速率慢,故填碱性。
【题目】空气中氧气含量测定的再认识。
(1)(经典赏析)拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分(实验装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有_______________。
A 实验过程中没有污染
B 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
C 在汞槽中起到液封的作用
D 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)(实验回顾)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2),写出红磷燃烧的文字表达式_______________。图2中集气瓶底部水的作用为_______________。(填字母)
A 吸收有害物质 B 降温,快速冷却但是用该方法测出的氧气含量常常低于21%。
(3)(提出问题)用该方法测出的氧气含量为什么低于21%?
(进行猜想)①_______________;②_______________,装置内氧气有剩余。
(4)(实验与交流)为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图5)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图6所示。其中Y曲线表示的是_______________(填“温度”或“氧气的浓度”)。
(反思拓展)结合Y、Z两条曲线,解释如图6中AB段气压变化的原因是___________。
(5)(实验探究1)小明根据铁生锈的原理(铁在常温下可以和氧气、水生成铁锈)来测定空气中氧气的含量,于是进行了实验(装置如图3)通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。
(交流与反思)与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法的主要优点________(填字母)。
A 装置内残留的氧气更少
B 反应更彻底,实验结果更准确
C 铁丝生锈比红磷燃烧反应更快
(6)(实验探究2)小明利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)。8分钟后测得的数据如下表:请计算出空气中氧气含量_________(计算结果保留一位小数)。相对于实验探究1,实验探究2能加快反应速率的原因是________。
实验前的体积 | 实验后的体积 | |
集气瓶内空气 | 烧杯内蒸馏水 | 烧杯内剩余蒸馏水 |
131mL | 90.0mL | 63.6mL |
(7)(拓展延伸)铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿[其主要成分为:。请你预测:若将图3中的铁丝换成足量的铜丝,能否比较准确地测定空气中氧气的含量_____________,预测依据是_____________(填字母)。
A 空气中含量只有约0.03%,铜不能将装置内约21%的氧气几乎耗尽
B 铜丝反应比铁丝快
C 反应更彻底