题目内容
【题目】某化学兴趣小组对“氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了如下探究:
（实验探究）
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验分析或结论 | |
实验分析 | 实验结论 | |||
① |
| 有少量气泡产生，木条不复燃 | 过氧化氢能分解，但是______ | 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 |
② |
| ________ | 氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 | |
(1)写出实验②中发生的反应的化学方程式:___________________________________。
（交流反思）实验过程中加入两支试管中的过氧化氢溶液应满足的要求除了体积和温度相同之外，还要保证___________相同。
(2)小明同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“结论”，他补充设计了以下两个探究实验。
实验一:称量反应后的固体质量，并与反应前的称量数据作比较，其目的是证明___________。
实验二:另取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，再向其中加入实验②反应后的固体剩余物，其余操作同实验②，其目的是证明___________；小明在进行实验时，发现试管内有许多水雾，由此推断过氧化氢分解是____(填“吸热”或“放热”)反应。
（实验拓展）小红同学用MnO2、CuO两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，探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。
实验操作:取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图1装置进行实验。然后改用等量含另一种催化剂的海藻酸钠微球，重复上述实验，得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
(3)每次实验时，海藻酸钠微球数应保持相同的原因是_________________________。
(4)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是_________________________。
(5)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是_________________________。
【答案】反应速率太慢 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 
浓度 反应前后氧化铜的质量不变 反应前后氧化铜的化学性质不变 放热 确保催化剂的用量一致 产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出 CuO
【解析】
实验探究：
①取过氧化氢溶液于试管中，将带火星的木条放在试管口，实验现象为：有少量气泡产生，木条不复燃，有少量气泡产生，说明过氧化氢能分解，但是分解速度太慢，故产生的氧气较少，不能使木条复燃，故填：分解速度太慢；
②取过氧化氢溶液和氧化铜于试管中，将带火星的木条放在试管口，通过现象得出的实验结论为：氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，说明加入过氧化氢后，生成氧气的速率变快，故能观察到产生大量气泡，且能使带火星的木条复燃，故填：有大量气泡产生，带火星的木条复燃；
（1）过氧化氢在氧化铜的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；
交流反思：
该实验是探究氧化铜能否做过氧化氢分解的催化剂，除了一个添加氧化铜，一个不添加外，其它因素都应相同，如过氧化氢的浓度、体积等，故填：浓度；
（2）催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，故除了探究氧化铜是否能改变过氧化氢的反应速率外，还要验证化学反应前后，氧化铜的质量和化学性质是否改变：
实验一：称量反应后的固体质量，并与反应前的称量数据作比较，比较化学反应前后，氧化铜的质量，其目的是证明：反应前后氧化铜的质量不变；
实验二：另取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，再向其中加入实验②反应后的固体剩余物，其余操作同实验②，加入实验②反应后的剩余物，即反应后的氧化铜，是为了验证反应前后，氧化铜的化学性质不变；
试管内有水雾产生，说明温度升高，水分蒸发，说明该反应是放热反应；
实验拓展：
（3）该实验是探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂，除了催化剂不同外，其它因素都应相同，故海藻酸钠微球数应保持相同，这样可以保证催化剂的用量相同，故填：确保催化剂的用量一致；
（4）由图2可知，二氧化锰的压强增速较快，说明二氧化锰的催化速率快，产生氧气的速率快，使压强迅速增大，导致橡皮塞被弹出，从而使压强瞬间回落，故填：产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出；
（5）从实验曲线来看，二氧化锰的催化速率太快，容易使橡皮塞弹出，故催化效果较好、反应温和的催化剂是：CuO。
【题目】Na2CO3在工业和生活中有重要的作用。它的来源主要有以下两种途径:
I.将制碱与制氨结合起来的联合制碱法。这个方法是由我国的制碱工业先驱_发明的。
A 张青莲
B 道尔顿
C 侯德榜
D 华罗庚
Ⅱ.自然界有很多咸水湖，人们通过“冬天捞喊，夏天晒盐”的方式获得湖盐，其中就含有Na2CO3。
（1）小明同学想对某夏天制得的湖盐样品成分进行探究，查阅资料后他对样品成分做出了三种猜想。
猜想一:NaCl、Na2CO3
猜想二:NaCl、Na2SO4;
猜想三：NaCl、Na2CO3、Na2SO4请帮助他完成如下实验:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | 取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量稀HNO3 | 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 | 猜想___不成立 |
实验二 | 向实验一所得的溶液中加入适量的________ | __ | 猜想三成立 |
（2）小明同学为进一步确定上述湖盐样品中Na2CO3 的质量分数，取该湖盐样品10.0g做了如图所示的补充实验。(注:所用药品均足量)
①反应结束之后打开止水夹并通入空气的目的是____。
②装置D中发生的反应为____(用化学方程式表示)。
③实验中碱石灰(含氧化钙和氢氧化钠)的作用是___。
④实验结束后，测得装置D增重0.33g，则该湖盐样品中Na2CO3的质量分数为多少___?
【题目】回答下列问题。
（1）“侯氏制碱法”制备Na2CO3的流程如下。
①反应②的化学方程式是___。
②操作a的名称是__，实验室进行此操作所需的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____。
③流程图中能循环利用的物质是_(填化学式) ,副产品为_ ( 填化学式)。
（2）实验室制备纯碱( Na2CO3 )的主要步骤为:将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热,控制30~35°C,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干,转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度表( g/100g水)
温度 溶解度 | 0°C | 10° C | 20° C | 30° C | 40° C | 50° C | 60°C | 100°C |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 39.8 |
NH4HCO3 | 11.9 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | 一 | 一 | 一 | 一 |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 16.4 | 一 | |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.3 | 77.3 |
①反应温度需要控制在30~ 35°C ,原因是__。为控制此温度,通常采取的加热方法为___。
②保温30分钟,静置后只析出NaHCO3晶体的原因__。
