题目内容
【题目】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行探究,在相同的加热条件下,用如图装置完成表中实验:
编号 | KClO3质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50 mLO2所需时间/s |
实验1 | 5 | ﹣ | ﹣ | 171 |
实验2 | 5 | MnO2 | 0.5 | 49 |
实验3 | 5 | Fe2O3 | 0.5 | 58 |
实验4 | 5 | KCl | 0.5 | 154 |
(1)设置实验1的目的是______________。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________(填物质名称),该物质为_____________色固体。写出KClO3在该物质催化下受热分解的符号表达式:__________________。
(3)KClO3中Cl元素的化合价为_______________,试写出KClO3中的阴离子_____________。
(4)由实验1和实验4可知,KCl__________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50 mL O2,所需时间明显少于171 s,解释原因:______________。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50 mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内_____________。
【答案】做对比(对照) 二氧化锰 黑 +5 ClO3- 有 生成物中有KCl,催化反应 生成氧气的体积
【解析】
(1)通过对比才能知道实验2、3、4中加入药品后有无催化作用;
(2)除了加入药品不同外,其他条件都相同,根据对比可知,收集相同体积的氧气,实验2所用时间最短,即二氧化锰的催化效果最好;该物质为黑色固体;氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的符号表达式为:;
(3)KClO3中钾为+1价,氧为-2价,由化合价代数和为0的原则,故氯为+5价;KClO3是由K+和ClO3-构成的;
(4)由实验1和实验4可知,KCl有催化作用;维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mLO2,所需时间明显少于171s,是因为氯酸钾分解生成的氯化钾对反应起了催化作用;
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量相同时间内收集氧气的体积。
【题目】某实验小组对过氧化氢分解反应进行探究:
(探究一)探究影响过氧化氢分解快慢的因素。实验步骤及现象如下:
分别取5mLH2O2溶液进行实验,测定产生4mLO2所需时间,实验结果记录如下:
实验序号 | H2O2溶液的浓度 | 温度℃ | MnO2粉末用量/g | 反应时间 |
① | 30 | 35 | 0 | t1 |
② | 30 | 55 | 0 | t2 |
③ | 5 | 20 | 0.1 | t3 |
④ | 15 | 20 | 0.1 | t4 |
(1)对比①②两个实验,若t1>t2,则可得出的结论是:_____。
(2)能说明过氧化氢分解快慢与其浓度有关的实验是_____(填实验序号)。
(探究二)探究氧化铁(Fe2O3)能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?实验步骤及现象如下:
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入0.5g氧化铁粉末,并将带火星的木条分别伸入A、B两支试管中,观察现象。 | A试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃;_____ |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把火星的木条伸入试管中,观察现象。 | 试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃; |
Ⅲ.待实验Ⅱ中没有现象时,将试管中的反应剩余物过滤,并将滤渣洗涤、干燥、称量。 | 所得固体质量为_____g; |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入0.5g氧化铁粉末,向D试管中加入0.5g二氧化锰粉末,观察现象。 | —— |
(1)补充完成上述实验探究中表格的实验现象:①_____。②_____g。
(2)继续完成以下问题:
(实验结论)
①实验II、III证明_____。综上所述:氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂。
②写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式_____。
(实验评价)
③实验设计IV的目的是_____;
(实验拓展)
④查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_____。
A 二氧化锰只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B 同一个化学反应可以有多种催化剂
C 催化剂只能加快化学反应的速率
D 用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物
【题目】为测定某黄铜(Cu﹣Zn合金)样品中锌的质量分数,某学习小组进行了如下实验:取20g黄铜样品,将其放在烧杯中,然后把80g稀硫酸分四次加入烧杯中,其反应的情况如下表所示:
步骤 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
加入稀硫酸的质量/g | 20 | 20 | 20 | 20 |
剩余黄铜样品的质量/g | 17.4 | 14.8 | m | 13.2 |
(1)表中的m的值为___。
(2)此黄铜样品中锌的质量分数为___。
(3)所用稀硫酸溶质的质量分数是____(写出计算过程)。
【题目】化学兴趣小组从一食品袋中获得一包脱氧剂,发现该脱氧剂为灰黑色粉末,若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成,研究后知:这是由于铁与空气中的_______和_______反应生成了铁锈。由此兴趣小组的同学对铁的性质产生了浓厚的兴趣,进行了一系列探究活动。
(探究一)铁丝燃烧程度与氧气浓度的关系。
(实验内容)取直径为铁丝,分别在体积分数、、、的O2中实验。
实验现象:
实验现象 | 燃烧剧烈,效果好 | 燃烧比弱,实验成功 | 燃烧比弱,实验成功 | 难以燃烧, 只是发红 |
(结论)就直径为铁丝而言,燃烧所需氧气的最低体积分数为_______,且氧气浓度越大,燃烧现象越_______填“剧烈”或“不剧烈”。
(探究二)铁丝燃烧产生火星四射现象的原因
(1)图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_______;
(3)小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。如表记录了他将纯铁丝和不同含碳量的铁丝铁丝直径为放入氧气中燃烧时的实验现象。请你分析完成如表:
物质 | 纯铁丝 | 含碳的铁丝 | 含碳的铁丝 | 含碳的铁丝 |
燃烧时 的现象 | 无火星四射现象, 熔断 | 剧烈燃烧 极少火星 | 剧烈燃烧 少量火星 | _______ |
通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射现象和_______填元素符号含量多少有关。
(探究三)铁粉与水蒸气反应后的产物
在常温下,铁与水几乎不反应。但在高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。乙同学设计了如图所示的实验进行探究。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______。
(2)探究生成的气体是什么?
待气体纯净后点燃,观察到管口有淡蓝色火焰,将干燥的冷烧杯倒罩在火焰上方,烧杯内壁出现水雾。说明生成的气体是_______。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
(查阅资料)
常见铁的氧化物 | Fe粉 | FeO | ||
颜色、状态 | 黑色粉末 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 否 | 否 | 能 |
能否溶于稀盐酸 | 能溶、冒气泡 | 能溶、无气泡 | 能容、无气泡 | 能溶、无气泡 |
(初步验证)试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
(猜想与假设)猜想1:剩余固体是;猜想2:剩余固体是_______。
(实验探究)丙同学取样品于试管中,滴加稀盐酸,发现固体全部溶解,有气泡冒出,丙同学认为猜想_______正确。
(实验证实)丁同学取样品,实验检验出其中含铁元素,进一步证实了上述剩余固体的成分与丙同学的猜想一致。理由是_______。
(实验结论)铁和水蒸气反应的化学式表达式为_______