题目内容
【题目】某同学设计以下实验探究氧化铜能否作为过氧化氢分解制取氧气的催化剂,以及影响化学反应速率的因素。
实验序号 | H2O2溶液浓度/% | H2O2溶液体积/mL | 温度/℃ | 催化剂种类及用量/g | 氧气体积/mL | 收集氧气所用时间/s |
① | 5 | 10 | 20 | 无 | 100 | - |
② | 5 | 10 | 20 | 二氧化锰1g | 100 | 15 |
③ | 5 | 10 | 40 | 二氧化锰1g | 100 | 8 |
④ | 10 | 10 | 20 | 二氧化锰1g | 100 | 5 |
⑤ | 5 | 10 | 20 | 氧化铜1g | 100 | 22 |
(1)通过实验____和____对比,说明过氧化氢分解的速率与温度有关。
(2)通过实验____和____对比,说明过氧化氢分解的速率与浓度有关。
(3)通过实验____和____对比,说明氧化铜粉末能加快过氧化氢分解速率。
(4)想要证明氧化铜是该反应的催化剂,还需要验证其在反应前后____和____没有发生改变。
(5)①写出氧化铜催化过氧化氢分解的文字表达式:__________。
②根据以上实验得出的结论,在下图中画出有、无氧化铜时过氧化氢分解产生氧气的质量与反应时间的关系图____________。
【答案】② ③ ② ④ ① ⑤ 质量 化学性质
【解析】
(1)实验②和③温度不同,其他条件相同,通过实验②和③对比,说明过氧化氢分解的速率与温度有关。
(2)实验②和④过氧化氢浓度不同,其他条件相同,通过实验②和④对比,说明过氧化氢分解的速率与浓度有关。
(3)实验⑤有氧化铜,其他条件与实验①相同,通过实验①和⑤对比,说明氧化钢粉末能加快过氧化氢分解速率。
(4)想要证明氧化铜是该反应的催化剂,还需要验证其在反应前后质量和化学性质没有发生改变。
(5)①氧化铜催化过氧化氢分解生成水和氧气,反应的文字表达式为:。
②根据以上实验得出的结论,有、无氧化铜时过氧化氢分解产生氧气的质量一样,但有氧化铜时反应更快,有、无氧化铜时过氧化氢分解产生氧气的质量与反应时间的关系图为:。

【题目】某研究小组用下图所示装置,探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。
实验前,小组成员提出了不同的猜想。
【猜想与假设】
猜想1:可以代替,因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2:不能代替,查阅资料知金属镁很活泼,可能会与空气中的氮气反应
【进行实验】
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 组装好装置后,打开止水夹,手捂集气瓶,一段时间后,松开手 | 烧杯中导管口有气泡冒出,松手后,烧杯中导管末端有一段液柱 |
Ⅱ | 关闭止水夹,点燃镁条,迅速伸入集气瓶中,塞好塞子 | 镁条燃烧,放出大量热,发出耀眼白光,生成大量白烟,剩余固体为白色带状物 |
Ⅲ | 冷却至室温,打开止水夹 | 烧杯中水从导管进入集气瓶中,体积约为集气瓶体积的2/5 |
【解释与结论】
(1)Mg与氧气反应的化学方程式为_________。
(2)步骤Ⅰ说明装置的气密性_________。
(3)步骤Ⅱ中,关闭止水夹的目的是_________。
(4)推测猜想2成立的现象证据是_________。
【反思与评价】
(5)该小组认为,即使步骤Ⅲ中水的体积恰好占集气瓶体积的1/5,也不能说明猜想1成立,理由是_________。
(6)小组中同学对镁条与瓶中气体的反应提出了进一步的猜想:甲同学认为镁条先与O2反应,乙同学认为镁条先与N2反应。为进一步检验他们的猜想,可以进行的实验操作是:取少量镁条,点燃后迅速放入盛有空气的集气瓶中,待镁条熄灭后,________。