题目内容
【题目】A、B、C、D、E、F、G、H八种物质,有下图所示关系:其中A是一种暗紫色固体,B、G都是黑色固体,D能使带火星的木条复燃,E、F都是无色液体,H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变。
(1)请你推断出下列化学式A________ 、D________ 、E________ 。
(2)写出反应②的文字表达式,并指出基本反应类型:_______,属于________反应
【答案】KMnO4 O2 H2O2 过氧化氢水+氧气 分解
【解析】
根据题目给出的框图和信息:A是一种暗紫色固体,B、G都是黑色固体,D能使带火星的木条复燃,暗紫色固体高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,因此A是高锰酸钾,B是二氧化锰,C是锰酸钾,D是氧气;E、F都是无色液体,过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,因此E是过氧化氢,F是水;H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,因此G是碳,H是二氧化碳。
【题目】某小组对过氧化氢溶液制取氧气进行了如下探究:
(探究一)探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响该小组采用了如图1所示装置进行实验,实验中催化剂均为0.4g,H2O2溶液均为20mL,浓度均为10%。在C框中连接导管和量筒,并测量收集到50mL水时的某项数据,经计算后绘制出下表:
催化剂种类 | 气体产生速率(mL/s) |
二氧化锰 | 3.5 |
氧化铜 | 4.5 |
活性炭 | 5.8 |
(1)检查A装置气密性的方法是:用弹簧夹夹住A装置右侧胶皮管,打开①上方的塞子,向其中加水,打开①的活塞,若_____,则气密性良好。
(2)装置A中发生的反应化学方程式为_____,C框内应选用_____(填“C1”或“C2”)装置。
(3)该探究实验中,需要测定的数据是_____。
(4)从实验数据可知:相同条件下,表中催化剂的催化效果由强到弱依次为_____。
(5)当量筒中收集到50mL水时,H2O2分解产生的氧气体积_____50mL(填“<”、“>”或“=”)。
(探究二)探究MnO2的用量对H2O2分解速率的影响,图2甲所示装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比。反应放热忽略不计)
(1)图2乙是“0.1gMnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出_____。
(2)当用“3%H2O2溶液8毫升与不同质量的MnO2混合”时,得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示,当MnO2的用量增加到0.08g时,H2O2的分解速率达到实验要求。在此实验条件下,若MnO2的质量为4g(一药匙)时,能使图3中_____(选填字母)烧杯中所装的3%H2O2溶液中H2O2的分解速率最接近实验要求。
(探究三)探究H2O2溶液的浓度对H2O2分解速率的影响,
如图4所示,在250mL三颈瓶中均加入0.5gMnO2,在恒压漏斗中各加入20mL不同浓度的H2O2溶液,分别进行实验。用温度传感器测量并绘制出瓶内温度与时间的关系图。如图5①所示。再将该装置的三颈瓶浸入水浴池中(该池可使瓶内的溶液温度恒定在20℃),用上述实验中相同量的各物质重复上述实验,用气压传感器测量并绘制出瓶内气压与时间的关系图,如图5所示。
(1)实验中,恒压漏斗的作用是_____。
(2)由图①知道:H2O2分解时会_____热量(填“放出”或“吸收”)。
(3)由图②知道:H2O2溶液浓度越高,H2O2分解速率越_____(填“快”或“慢”)。以10%H2O2溶液为例,约25s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是_____。
(反思与总结)影响H2O2分解速率的因素,除了催化剂的种类、催化剂的用量、H2O2溶液的浓度外,还可能有__________等。
【题目】兴趣小组利用下列方案测定CO2的质量和体积来计算石灰石中碳酸钙的纯度(除碳酸钙外,其他物质不与盐酸反应)。
方案一:测定CO2的质量
(1)在上述实验中将石灰石研磨成粉的目的是_____。
(2)在该实验过程中,用玻璃棒不断搅拌的作用是_____。
a.促使石灰石与盐酸充分反应 b.有利于二氧化碳的散逸
(3)实验I中,将小烧杯中的稀盐酸分几次加入到大烧杯中,并不断搅拌,判断石灰石中碳酸钙完全反应的操作及实验现象是:最后一次加入稀盐酸,_____。
方案二:测定CO2的体积
(4)实验II中,连接好装置,再_____(填操作名称),然后装好0.5g石灰石样品,最后将10ml稀盐酸快速推入烧瓶中。
(5)实验II的实验记录如下(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
注射器读数/ml | 60.0 | 85.0 | 88.0 | 89.0 | 91.5 | 92.5 | 98.9 | 99.6 | 99.6 | 99.6 |
根据以上实验过程和数据综合分析,最终生成CO2的体积是_____ml。
(6)数据计算:已知常温常压下CO2的密度是1.96g/L,则该方案中生成CO2的质量为_____g(精确到0.001g),石灰石的纯度为_____。
(7)实验反思:有同学认为实验Ⅰ操作即使正确,测定结果也不准确的原因是_____。