题目内容
【题目】水之问。
(1)通过如图1电解水实验,证明水是由___________元素组成,正极产生的气体是__________, 当其中一个电极产生5 mL气体时,另一电极产生的气体体积可能是_____________mL.
(2)福安山川秀美,小林秋游带回一瓶山泉水,取样加入适量肥皂水,振荡产生较多泡沫,则该山泉水属于_____________ (填 “硬水”或“软水”)。
(3)自来水在传输过程中若存在细菌,在家中饮用该水之前,用_____________方法处理。
(4)“海波” 是常见的基本药物,为无色透明晶体,熔点为48°C,沸点100°C,用图2装置对“海波”进行熔化,其中水的主要作用是____________(填序号, 可多选)。
A 此实验中水起到控制温度的作用
B 水能迅速加快“海波”的熔化
C 使“海波”受热更均匀
【答案】氢、氧 氧气 10或2.5 软水 煮沸 A、C
【解析】
(1)水的电解,生成了氢气和氧气,说明水是由氧元素和氢元素组成。正极产生的气体是氧气,电解一定量的水,当其中一个电极产生5mL气体时,若该电极是正极,则另一电极产生的气体体积可能10mL,若该电极是负极,则另一电极产生的气体体积可能2.5mL。
(2)用肥皂水可以区分硬水和软水,泡沫多的是软水,泡沫少的是硬水;取样加入适量肥皂水,振荡产生较多泡沫,则该山泉水属于软水;
(3)自来水在传输过程中存在细菌污染,人们在家中饮用该水之前可以加热煮沸,能有效的杀灭细菌。
(4)A.此实验中水起到控制温度的作用,故正确;
B.水不能迅速加快“海波”的熔化,故错误;
C.使“海波”受热更均匀,故正确。
故填:A、C。
【题目】在老师的指导下,小华和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深人的探究学习。
资料:
①氯酸钾的熔点约为356°C,二氧化锰的分解温度约为535°C。用酒精灯给物质加热,受热物质的温度一般约为400°C左右;
②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中,氯酸钾和二氧化锰的质量比;
③氯酸钾分解时,传感器测得氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图(图3)如下。
请回答下列问题:
(1)分析图2,氯酸钾分解温度_____(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
(2)分析图2,在氯酸钾分解前,传感器测得氧气浓度降低的可能原因是_________。
(3)分析图3,氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是_______。
(4)为证实二氧化锰的催化作用,小华利用如图4装置进行如下表所示的实验:
步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ | 检查装置气密性 | ||
Ⅱ | 分别在“Y"形管两侧支管中加入少量二氧化锰和氯酸钾,塞紧橡皮塞。 | 没有明显现象 | |
Ⅲ | 分别用酒精灯先后加热二氧化锰氯酸钾,用带火星木条放在导管口。 | 加热左侧支管,可观察 到________,加热右侧支管,可观察到________。 | 二氧化锰受热不分解;氯酸钾受热较长时间后分解。 |
Ⅳ | 冷却后, 将“Y” 形管左侧支管中部分二氧化锰混人右侧支管:中,振荡“Y”形管加热,用带火星木条放在导管口。 | 加热时间段与步骤Ⅲ木条很快复燃 | 用化学方式表示_______。 |
请回答:
①完善上述表格。
②步骤IV中,将二氧化锰混人右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是_________。
③小华认为根据步骤IV的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂。但小明不同意她的观点,小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的______和_________不变。后来在老师的指导下,小华完善了实验方案,最终验证了自己的结论。
【题目】某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题:
探究一:二氧化锰粒径大小对催化效果的影响
取两份等质量氯酸钾,分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热,用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如右图:
(1)二氧化锰作催化剂,加热氯酸钾制取氧气的化学方程式为_____________。
(2)查阅资料得知,发生反应的温度越低,催化效果越好。分析上图,对氯酸钾分解催化效果更好的是_____________。催化效果更好的原因可能是_____________。
探究二:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响
同学们设计如下实验方案:
编号 | 氯酸钾质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集VmL氧气 所需时间/s |
实验1 | 5 | 171 | ||
实验2 | 5 | 二氧化锰 | 0.25 | 79 |
实验3 | 5 | 二氧化锰 | 0.5 | 49 |
实验4 | 5 | 二氧化锰 | 2.5 | 93 |
实验5 | 5 | 氧化铁 | 0.5 | 58 |
实验6 | 5 | 氯化钾 | 0.5 | 154 |
(3)表中所列三种催化剂中,催化效果最好的是_____________。
(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为_____________时,催化效果最好。
(5)氯化钾_____________(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VmL氧气,所需时间明显少于171s,原因是_____________。
探究三:二氧化锰质量在反应前后的变化
同学们发现每次用氯酸钾和二氧化锰制取氧气结束后,在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他们将加热后剩余固体中的二氧化锰分离并测量其质量,发现总小于加热前二氧化锰的质量。查阅资料后发现,一般认为加热氯酸钾和二氧化锰混合物的反应过程如下:
第1步: (其中Cl2有刺激性气味)
第2步:
第3步:
(6)第3步反应中锰元素化合价变化为_____→________。
(7)反应后剩余固体中二氧化锰质量小于反应前的质量,原因可能是_____________。