题目内容
【题目】中国科学院某研究小组设计了一种高性能锂空气电池,其反应原理可表示为:Li+O2Li2O2,已知锂元素在化合物中显+1价,下列说法错误的是
A. 反应物锂是金属单质
B. 该反应中MnO2是催化剂
C. Li2O2中氧元素的化合价显-2价
D. 该反应是化合反应
【答案】C
【解析】
A、锂中只由同种元素组成的纯净物,属于单质,故A说法正确,不符合题意;
B、根据化学方程式可知,MnO2是催化剂,故B说法正确,不符合题意;
C、根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,锂元素在化合物中化合价为+1,故氧元素的化合价为-1,故C说法错误,符合题意;
D、该反应中,反应物两种,生成物一种,属于化合反应,故D说法正确,不符合题意。故选C。
【题目】如下图所示,某校化学兴趣小组用过氧化氢(H2O2)溶液(MnO2作催化剂) 制取干燥氧气,并用来测定 10g 某铜粉样品(含少量杂质碳)中铜的质量分数。
回答下列问题:(温馨提示:2Cu+O22CuO;氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳)
(实验一)
(1)装置A 中发生的化学方程式是__________。装置B的作用是__________。
(2)通过称量完全反应前后装置__________的质量,进行计算便可求出样品中铜的质量分数。
(3)实验完毕,小华同学误将用剩的H2O2溶液和装置C玻璃管中的剩余固体一起倒入烧杯中,发同有大量的气泡产生,经检验确认产生的气体是氧气,小江和小田两位同学对此颇感兴趣,进而展开了他们的探究之旅。
(提出问题)
是哪种物质加快了H2O2的分解速率?
(大胆猜想)
猜想①:剩余固体中的氧化铜加快了H2O2溶液的分解。
猜想②:氧化铜能做H2O2分解的催化剂。
(实验二)
实验方案 | 实验现象 | 分析及结论 |
步骤一:将带火星的木条伸入盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管。 | 带火星木条不复燃 | H2O2溶液常温下产生氧气的量很少,不足以使带火星复燃。 |
步骤二:向盛有 5mL5%H2O2溶液的试管中加入 1g 氧化铜固体,将一根带火星的木条伸入试管中。观察现象。待反应结束后将试管里的剩余物进行___________、洗涤、干燥、称量。对比反应前后固体的质量。 | 称得固体质量为 1g | 猜想①成立,并且反应前后固体的质量相等。 |
(讨论交流)
小川同学认为,根据步骤一、二的实验现象,得出的两个结论就能判断猜想②成立。你是否支持他的观点?___________。若要证明猜想②成立,你认为还应补做的实验是___________。
(4)该化学兴趣小组利用压强传感器,对MnO2、CuO、Fe2O3三种金属氧化物中,哪一个更适宜作过氧化氢制取氧气的催化剂,又做了如下数字化实验探究。
(实验三)实验方法如下:
Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3三种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用如下图所示装置进行实验。改用其他两种微球,分别重复上述实验,得到的锥形瓶内压强随时间变化的曲线如下图所示。
①每次重复实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是_________________________________。
②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s 时压强瞬间回落,其原因可能是____________________。
③从实验曲线看,催化效果较好,反应温和的催化剂是______________________。
【题目】18世纪末,英国科学家普利斯特里和卡文迪许把“易燃空气”与空气或氧气混合后盛在干燥、洁浄的玻璃瓶中,当用电火花点火时,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内璧上出现了液滴。一年之后,拉瓦锡重复了他们的实验,并做了一个相反的实验:让水蒸气通过一根烧红的铁管,得到了“易燃空气”。
(1)这里的“易燃空气”是指_______(填化学式)。
(2)某化学兴趣小组的同学在创新的基础上,在实验室中重做上述两个实验,做法如下:
实验1:水的通电分解实验:如右图所示,打开活塞b,用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体,看到的现象是_______,证明该气体为_______。
实验2:“易燃空气”与氧气混合后的点燃实验
该兴趣小组的同学决定利用制得的“易燃空气”和空气继续进行探究,他们取7支试管,依次盛水90%(体积分数)、80%…再用排水集气法收集“易燃空气”,而后分别把试管口移近酒精灯的火焰,实验结果如下表所示,分析表中信息,完成下列问题:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
“易燃空气”体积分数(%) | 90 | 80 | 70 | 50 | 20 | 10 | 5 |
空气体积分数(%) | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 90 | 95 |
点燃现象 | 安静燃烧 | 安静燃烧 | 弱的爆鸣声 | 强的爆鸣声 | 强的爆鸣声 | 弱的爆鸣声 | 不燃烧 不爆鸣 |
(3)排水法收集“易燃气体”时,当试管集满气体后,用_______将试管移出水槽。
(4)在混合气体爆炸范围内,“易燃空气”体积分数约为_______。
(5)工业上可使用“易燃空气”做燃料,点燃前必须进行的操作是_______。