题目内容
【题目】在电解水的实验中,常向水里加入少量Na2SO4(已知通电时Na2SO4不发生变化)。若水电解装置中盛有4.82%的Na2SO4溶液100g,通电一段时间后切断电源,水的质量减少了3.6g。回答以下问题
(1)电解水常向水里加入少量Na2SO4的作用是:___。
(2)计算此时生成O2的质量___(根据化学方程式列式计算),并计算此时溶液中溶质Na2SO4的质量分数为___?
(3)电解水时,有时会观察到正极产生的气体比理论值偏少,试推测可能的原因_____。
【答案】增加导电性,加快电解的速率 3.2g 5% 同温同压下,氧气在水中的溶解度比氢气略大(或:有少量氧气与电极上的金属反应)
【解析】
(1)电解水时,加入少量硫酸钠的作用是:增强水的导电性,加强电解的速率;
(2)水的质量减少了3.6g,则有3.6g水被电解。设电解3.6g水可生成氧气的质量为x
x=3.2g
电解水,溶液中硫酸钠的质量不变。此时溶液中溶质Na2SO4的质量分数;
(3)在电解水实验中,“正氧负氢”,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,同温同压下,氧气在水中的溶解度比氢气略大(或:有少量氧气与电极上的金属反应),故正极产生的气体比理论值偏少。
【题目】实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。该实验速率快,产物无污染,某实验小组进行了如下探究。
(探究实验)书本介绍了除了用二氧化锰外,硫酸铜溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解,查阅资料得知,氯化铁溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解。那么,硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化的效果怎么样呢?请根据下表四组实验现象,回答下面问题
序号 | 催化剂 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
1 | FeC13溶液 | 向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeC13溶液 | 试管中产生大量气泡 | FeC13溶液对H2O2的分解有较好的催化效果 |
2 | FeC13溶液 | 向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeC13溶液 | 试管中有适量气泡 | |
3 | CuSO4溶液 | 向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液 | 试管中产生少量气泡 | CuSO4溶液对H2O2的分解催化效果一般 |
4 | CuSO4溶液 | 向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液 | 试管中气泡量很少 |
(思考分析)
(1)CuSO4属于______(填“酸”或“碱”或“盐”)
(2)请你写出用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的反应方程式______。
(3)通过实验____(填序号)可以比较硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化过氧化氢溶液分解的效果。
(4)请你从上面的实验,选择一组合适的药品进行实验室制取氧气,____%H2O2溶液,______(填催化剂的种类和浓度)。
(5)从上面的实验中,你还能得到什么结论______。
(拓展延伸)
(6)在老师的鼓励下,同学们继续探究FeCl3溶液中到底是哪种粒子催化H2O2的分解,请你设计一组实验进行探究______。
(7)另一名同学了解到,加热也可促进过氧化氢溶液分解,于是进行如下实验,分别取5mL12%的H2O2溶液于试管中进行水浴加热,步骤和现象如下:
序号 | 加热耗时 | 水浴温度 | 分解现象 |
1 | 12分 | 65℃ | 少量气泡 |
2 | 15分 | 74℃ | 明显气泡 |
3 | 21分 | 87℃ | 大量气泡 |
根据该同学的探究,试分析回答,为什么实验室通常不用加热过氧化氢溶液的方法制氧气?(两点理由):______。