题目内容

某化学兴趣小组同学为了研究影响分子运动速率的因素,如下图所示,玻璃管左、右两端分别放有脱脂棉,注射器中分别装有浓盐酸和浓氨水。浓氨水挥发出来的氨气(NH3)和浓盐酸挥发出来的氯化氢(HCl)能发生如下反应,NH3+ HCl=NH4Cl。两个注射器同时向脱脂棉靠]近里边的部位注入等体积的液体,过一会,先在A处产生大量白烟,然后白烟逐渐充满整个试管。

根据现象回答问题:
(1)生成物NH4Cl常温下的状态是   (填“固体”、“液体”或“气体”);
(2)有同学认为先在A处产生白烟是因为HCl分子比NH3分子运动速度慢,请你分析影响分子运动速度的因素可能是    
(3)影响分子运动速率的因素还有温度,请举出生活中的一个实例    
(4)该实验中的注射器也可改用胶头滴管直接滴入液体,相比较用注射器的优点是

(1)固体 (2)分子的质量大小或者相对分子质量大小(合理即给分) (3)阳光下或者温度高衣服干得快,温度高水蒸发的快,糖在热水里比在冷水里溶解的快等合理即可 (4)易于控制加入液体的体积,节省药品;减少气体挥发造成的污染(合理即可)

解析试题分析:(1)通过题干描述的现象在A处产生大量白烟,可知氯化铵是固体,因为烟是固体物质悬浮于空气中形成的。(2)因为温度、压强等外界条件都相同,所不同的是氯化氢和氨气的相对质量不同,应从这个方面进行思考。(3)温度越高分子运动的越剧烈,如湿衣服在阳光下干的快,蔗糖在热水里比在冷水中溶解的快等。(4)注射器与胶头滴管相比较,注射器优点在于易于控制加入液体的体积,节省药品等。   
考点:分子的特征,影响分子运动的因素。

练习册系列答案
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化学教材九年级上册 “分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁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?
【实验探究】

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ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。
 
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ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。
 
 
【实验结论】
(1)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的           和              在反应前后均没有发生变化,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                                                     
(4)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是        
                                                      
【实验拓展】
(5)查阅资料得知,CuO、CuSO4、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.MnO2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.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物

小丽同学在一次课外实验探究酸的化学性质时误将过氧化氢(H2O2)溶液当作酸与氧化铁(Fe2O3)粉末混合,发现有大量气泡产生。她联想到二氧化锰(MnO2)可作为H2O2分解的催化剂,那么,Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】小丽同学一次设计了三个实验
实验一 取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,观察到木条没有复燃,说明H2O2溶液常温下分解缓慢。
实验二 在实验一的试管中加入wg Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,观察到木条复燃,说明                              
实验三 待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为wg,说明                                              
【实验结论】小丽同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
【反思评价】小江同学认为要证明小丽同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要补充一个探究实验,探究Fe2O3粉末的化学性质在反应前后没变.
【拓展】下表是同学们探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需时间

       浓度
时间/min
催化剂
 
30%H2O2
溶液
 
15%H2O2
 溶液
 
5%H2O2
溶液
 
加入wg MnO2
 
0.2
 
0.8
 
2.0
 
加入wg Fe2O3
 
7.0
 
9.0
 
16.0
 
 
通过对表格中的数据进行分析,你能得出的结论是                                
【延伸】明同学看到Fe2O3也能做H2O2分解的催化剂,还联想到一种蓝色的CuSO4溶液也能做H2O2分解的催化剂,请你一起参与计算:
(1)CuSO4的相对分子质量           
(2)80gCuSO4与多少克Fe2O3含有相等质量的氧元素?(写出计算过程,结果精确到0.1)

“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,催化效果如何?

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ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
II.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
III.将实验II中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。
 
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ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。
 
【实验结论】
(1)由实验Ⅰ你可以得出的结论是                                                 
(2)实验II、III证明:氧化铁的                              在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式                                    
【实验评价】
(4)若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是                                                    
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外,还有其它因素吗?以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号
H2O2
液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的用量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需
的时间/s

5
1
20
0.1
4
16.75

15
1
20
0.1
4
6.04

30
5
35
 0
2
49.21

30
5
55
 0
2
10.76
 
(5)通过实验①和②对比可知,化学反应速率还与         有关;从实验               对比可知,化学反应速率与温度的关系是:                                 
(6)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:                         

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