题目内容
(10分)像科学家一样做科学
——探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用
体育课上,小华不慎擦伤了皮肤,她用过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时,惊奇地发现有嘶嘶的响声,并产生大量气泡。
小华通过查阅文献获得以下信息:
信息Ⅰ:人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质,能加快过氧化氢分解反应的速率。
信息Ⅱ:胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶。
信息Ⅲ:酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子,其催化作用受温度影响。
信息Ⅳ:在没有催化剂时,60℃以下,温度对过氧化氢的分解基本没有影响。
请你在小华探究的基础上,完成以下探究活动。
(1)胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用?
请完成下表中的实验报告(实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程)。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | 胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用。 反应的化学方程式 |
药品:3%过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水(0℃、20℃、35℃、55℃)。
仪器:15mm×150mm试管8支,250mL烧杯4只、10mL量筒、秒表、温度计、刻度尺。
实验:如图所示,用提供的仪器和药品,按如下步骤进行实验:
①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液;
②将①中的试管放入盛有0℃水的烧杯中,恒定试管及反应物的温度;
③5min以后,把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中,稍微振荡,使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合;
④将③中的试管放回原烧杯,恒温6min;
⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度;
⑥按上述步骤进行实验,分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度。
每个温度下的实验重复3次,取平均值,得到如下数据:
实验编号 | 反应物的温度 | 混合恒温6min时,泡沫的高度(cm) |
A | 0℃ | 1.7 |
B | 20℃ | 3.8 |
C | 35℃ | 6.5 |
D | 55℃ | 2.1 |
①为了测定实验准确性,该实验过程中还需要控制的条件有 。
②请你在下面的直角坐标系中,绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线。
(要求:需表示出横坐标和纵坐标表示的数量级单位)
③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响,你的结论是 。
(1)
解析试题分析:要注意设计对照实验,控制变量。(1)实验步骤:取等量等浓度的同种过氧化氢溶液分别放入两支试管中,向其中一支试管中加入少量胡萝卜汁,同时将带火星的木条伸入试管中;实验现象:加入胡萝卜汁的试管中木条复燃,另一支试管中木条不复燃;(2)①为了测定实验准确性,该实验过程中还需要控制的条件有:取同种胡萝卜汁和过氧化氢溶液的量要相等;用同一种刻度尺等;
②
③温度对胡萝卜汁的催化作用的影响是“:低于35℃时,温度越高,催化作用越强;温度过高,催化作用减弱。
考点: 科学探究;催化作用;图像
某同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,同学们提出了如下假设:
【猜 想】猜想一:没有变质; 猜想二:部分变质; 猜想三: ① 。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。
【进行实验】对猜想二进行验证。
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取少许该溶液于试管中,滴 入适量的 ② 溶液。 | ③ | 猜想二正确 |
2.静置上述溶液,取上层清液少许于另一支试管中,滴入几滴 ④ 溶液 | ⑤ |
【反 思】氢氧化钠溶液必须密封保存。
氢氧化钠溶液变质的原因(用化学方程表示) ⑦ 。
(12分)小李在化学实验技能考查中,完成“用稀盐酸鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液,并测碳酸钠溶液的pH”实验。
【实验一】小李取待测液甲、乙分别放置在试管①和②,再往两支试管中滴入稀盐酸,观察实验现象。根据现象推知,乙为碳酸钠溶液。
(1)实验中,小李应观察到试管②的现象是__________________________________,
该试管中反应的化学方程式为_________________________________。
(2)老师指出:除盐酸外,还可使用其它试剂鉴别氢氧化钠和碳酸钠溶液。请你选择一种不属于酸的试剂,并将鉴别实验中的预期现象以及化学方程式填入下表。
选择的试剂 | 预期现象 | 反应的化学方程式 |
____________ | 一支试管无明显现象; 另一支试管________________ | _________________________ |
实验现象 | 结论 |
溶液沾在试纸上时,试纸缓慢地变色 | 与标准比色卡对比,Na2CO3溶液pH="3" |
答:_______________________________________________________________。
(4)指出小李记录的“实验现象”中不科学的地方。
答:_______________________________________________。
(8分)有一种标签破损的片状胃药,某校化学兴趣小组欲对该胃药的主要成分进行实验探究。已知该胃药可以治疗胃酸过多,其主要成分是MgCO3、Al(OH)3中的一种或二种。
【查阅资料】①MgCO3受热能分解,且MgCO3的化学性质与CaCO3相似;
②Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O;③药品中的其它成分不参与反应。
【实验探究】
(1)甲同学取少量该胃药于试管中,加入适量稀盐酸,观察到有气泡产生。说明该胃药中含有 。写出该反应的化学方程式 。
(2)乙和丙二位同学运用下图提供的装置,分别设计实验方案,进一步确认该胃药的主要成分。虚线方框中的装置从下图B、C中选择组装。(装置气密性良好,装置中空气的影响忽略不计)
实验过程 | 实验现象 | 实验结论 |
乙同学选用B、C装置,按A→B→C顺序连接,点燃酒精灯加热 | B中 , C中 。 | 该胃药中含有MgCO3、Al(OH)3 |
丙同学也选用B、C装置,按A→C→B顺序连接,点燃酒精灯加热 | C中无明显现象,B中澄清石灰水变浑浊。 | 该胃药中不含有 |
(8分)小明家有包开启了的小苏打,久置在灶台上方,可能因受热而变质。小明为此开展了探究,请分析其过程完成填空。
【查阅资料】
① 2NaHCO3Na2CO3+ CO2 ↑ + H2O
② NaHCO3+ NaOH = Na2CO3+ H2O
③ 2NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3 ↓ + Na2CO3+ 2H2O
④ Ca(HCO3)2+ Na2CO3= CaCO3 ↓ + 2 NaHCO3
⑤ Na2CO3受热不分解,NaHCO3、Ca(HCO3)2都能溶与水。
【假设猜想】
假设一:小苏打没有变质,化学成分为 NaHCO3;
假设二:小苏打完全变质,化学成分为 ;
假设三:小苏打部分变质,化学成分为 。
【实验方案】
可选药品:①Ca(OH)2溶液 ②CaCl2溶液 ③NaOH溶液 ④稀盐酸
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
操作一:取小苏打样品少量溶于足 量水后,加入过量的 (填药品编 号,下同),观察,如有沉淀,则继续进行下一步操作。 操作二:待操作一中反应充分后过 滤,并在滤液中加入过量的 ,观察。 | 操作一中无沉淀出现 | 假设一成立 |
| 假设二成立 | |
| 假设三成立 |
有同学认为,取一定量样品直接加热,再将产生的气体通入澄清石灰水,根据实验现象,对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断。请评价这种方案是否合理 (填“是”或“否”),理由是 。
(8分)牙膏是生活必需品,某兴趣小组同学对某品牌市售牙膏展开如下探究,请回答
问题。
【已知资料】
①SiO2不溶于水、且不与酸反应 ②K12、甘油、香精等均易溶于水
【实验探究】
Ⅰ:取一小段牙膏,加入蒸馏水,充分搅拌后静置,测得上层清液的pH为8.3,则此牙膏显 性。
Ⅱ:兴趣小组同学设计了如下实验方案,并进行3次实验。通过测量SiO2质量,从而确定此牙膏中SiO2的质量分数。实验过程如下:
①准确称取2.0g牙膏膏体,加足量水充分溶解并过滤。
②将滤渣转移至烧杯中,加入过量稀盐酸,至看到 为止。
③______、洗涤、干燥并称量得到剩余固体质量。(如表)
实验编号 | 1 | 2 | 3 |
实验前(g) | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
实验后(g) | 0.43 | 0.44 | 0.45 |
④根据实验数据进行计算,此牙膏中SiO2
的质量分数为 %。
⑤反思实验过程。
A.步骤①中加足量水的目的是 。
B.步骤②中发生反应的化学方程式为 。
C.多次测量实验数据的目的是 。
D.若验证步骤②中盐酸过量,可以选择的试剂是 (至少写出类别不同的两种物质)。
下列四个探究实例:①探究影响电阻大小的因素 ②探究空气中氧气的含量 ③探究电流与电压的关系 ④探究铁的锈蚀条件。其中主要研究方法相同的是
A.①②③ | B.①②④ | C.①③④ | D.②③④ |