如图6-1.向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭.为什么红棕色会消失?漏斗中液面为什么会上升?为什么用漏斗而不直接用导管插入水中? 图6-1 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图6-1，向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭，为什么红棕色会消失？漏斗中液面为什么会上升?为什么用漏斗而不直接用导管插入水中?

图6-1

解答：木炭具有疏松多孔的结构，有效面积大，有强烈的吸附性，能把大量的气体或染料等微小粒子吸附在表面，所以，二氧化氮气体被木炭吸附了，红棕色会消失。二氧化氮被吸附后，集气瓶内的气体减少，压强变小了，所以，漏斗中液面会上升。如果直接用导管插入水中，则烧杯中水会沿着导管进入集气瓶中。

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某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺的无色液体（如图）（温馨提示：标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数）．他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣，于是进行了如下探究．
（1）[大胆猜想]猜想一：水猜想二：稀硫酸猜想三：过氧化氢溶液小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理．理由是

．
（2）[设计方案]同学们结合所学知识设计出如下探究方案：
向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口．
（3）[实验与事实]按上述方案进行实验，发现有大量气泡产生，带火星的木条复燃．
（4）[结论与解释]①以上事实证明猜想

是正确的；
②产生气体的反应可用化学方程式表示为

．
（5）[反思与评价]①在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为没有

（填“有”或“没有”）必要．
②为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意

．
（6）[拓展与迁移]根据探究结果，重新贴好标签．标签上化学式中氧元素的化合价为

价（已知氢元素显+1价）．

在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕．实验考查中H₂O₂分解制氧气为何不采用MnO₂作催化剂？同学们为之展开了探究．
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H₂O₂溶液．
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水，标签如图所示．
（1）若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g，需要这种双氧水的质量是多少克？
（2）另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水，经检测，已缓慢分解放出了9.6g氧气，求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数．
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H₂O₂溶液分解反应的催化作用情况．
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H₂O₂溶液分解反应的催化作用情况（室温22℃）

催化剂及用量	O₂ 平均产量	制氧所需时间	成本	反应情况
MnO₂1.0g	919mL	10′03″	0.11元	分解先快后慢
10%FeCl₃溶液5滴	985mL	4′50″	0.02元	均匀产生O2
15%CuSO₄溶液5滴	955mL	4′57″	0.03元	均匀产生O2

[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出，MnO₂ 催化分解H₂O₂制氧气有两点不足，①开始反应速率过快，氧气产生后，发生装置内压强骤然增大，使用分液漏斗滴液往往受阻，收集氧气排水或排空气时稍微耽搁，就会有不少O₂ 逸失，到收集最后一瓶O₂反应变慢，耗时太长．②

MnO₂用量多，成本高

MnO₂用量多，成本高

．
[提出问题]同学们认为用FeCl₃溶液作催化剂效果最好．但FeCl₃溶液为何能催化分解H₂O₂？
[实验猜想]已知FeCl₃在水中可解离出Fe³⁺ 和Cl^-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
乙同学的猜想是：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；
丙同学的猜想是：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；
你认为最不可能的是

同学的猜想，理由是

过氧化氢溶液中有水

过氧化氢溶液中有水

．
同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究，请你仔细分析后填空：
[实验过程1]向盛有5mL、6% H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl溶液，并把带火星的木条伸入试管．
[实验现象1]无明显现象．对应结论：

FeCl₃溶液中的Cl^-不能催化分解H₂O₂

FeCl₃溶液中的Cl^-不能催化分解H₂O₂

．
[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的

Fe（NO₃）₃溶液

Fe（NO₃）₃溶液

，并再次把带火星的木条伸入试管．
[实验现象2]

试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃

试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃

．
对应结论：

起催化作用的是Fe³⁺

起催化作用的是Fe³⁺

．
[拓展研究]
同学们还比较了FeCl₃和CuSO₄两种盐对H₂O₂分解的催化效果，他们分成甲、乙两组，分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验．（设两种盐溶液的浓度等条件相同）

（1）指出仪器名称：A

（2）写出以FeCl₃为催化剂的反应的化学方程式

．
（3）图一可通过观察

反应产生气泡快慢

反应产生气泡快慢

来定性比较得出结论．有同学提出将药品CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是

使酸根相同，排除酸根的影响因素

使酸根相同，排除酸根的影响因素

，你认为药品还可以作何改进？

将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃

将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃

．
（4）检查图二装置气密性的方法是：

（填“打开”或“关闭”）仪器A的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察到活塞又回到了原位，则说明装置气密性

（填“良好”或“不好”）．该组同学利用图二所示实验需测量的数据是

（填序号：A．一定时间内收集到的气体体积 B．收集一定体积的气体所需双氧水的质量）．
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：
用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需的时间

浓度时间（min）条件	30% H₂O₂	15% H₂O₂	5% H₂O₂
加入a g MnO₂	0.2	0.8	2.0

[交流讨论]从上表中还能得出的结论是：

H₂O₂溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快

H₂O₂溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快

（2012?浦口区二模）某活动小组的同学对碳酸钠与稀盐酸反应进行了下列探究：

【探究一】向放有一支燃着的蜡烛的烧杯中加适量碳酸钠和盐酸（如图1所示）：
（1）蜡烛燃烧变化的现象是：

．
（2）根据该实验现象推测碳酸钠与盐酸反应产生的气体可用于

（写出用途）．
【探究二】利用碳酸钠与盐酸的反应，可否用于验证质量守恒定律进行了探究，实验如下：
如图2所示，在（吸滤）瓶中加入适量的碳酸钠粉末，在小试管中加入盐酸．将小试管放入吸滤瓶中，并用止水夹夹住支管处的橡皮管．称量整个装置的质量，记录读数．将吸滤瓶倾斜，使小试管中的盐酸倾倒入瓶中，与碳酸钠粉末反应．可观察到如图3
所示的现象．再次称量整个装置的质量，记录读数．
两次读数

是（或否）

是（或否）

（填“是”或“否”）相等．理由是

在密闭容器中反应，符合质量守恒定律（或否，因为气球受到空气浮力，导致称量不准确）?

在密闭容器中反应，符合质量守恒定律（或否，因为气球受到空气浮力，导致称量不准确）?

．
【探究三】碳酸钠与盐酸反应后剩余溶液的成分探究（假设二氧化碳已完全放出，杂质溶于水，不参加反应且呈中性）．甲、乙两同学分析认为剩余溶液中一定含有氯化钠，可能有盐酸或碳酸钠．为验证是否含有盐酸，他们采用了不同方法进行实验，得到了相同的结论．
查找资料：氯化钠溶液呈中性

	实验操作	实验现象	结论
甲	取样于试管中，滴加 ?紫色石蕊 ?紫色石蕊试液	试液变红	有盐酸
乙	取样于试管中，逐滴滴加碳酸钠溶液	有气泡产生? 有气泡产生?	有盐酸

【探究四】某兴趣小组同学向盛有6.0g纯碱样品的烧杯里加入40.0g盐酸，实验测定完全反应后烧杯中剩余物的质量为43.8g，且溶液显酸性．（假设纯碱样品中的杂质不与盐酸反应）
求：
（1）产生的二氧化碳的质量为

g．
（2）纯碱样品中碳酸钠的质量（写出计算过程）．

某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺的无色液体（如图）（温馨提示：标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数）．他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣，于是进行了如下探究．
（1）[大胆猜想]猜想一：水猜想二：稀硫酸猜想三：过氧化氢溶液小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理．理由是______．
（2）[设计方案]同学们结合所学知识设计出如下探究方案：
向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口．
（3）[实验与事实]按上述方案进行实验，发现有大量气泡产生，带火星的木条复燃．
（4）[结论与解释]①以上事实证明猜想______是正确的；
②产生气体的反应可用化学方程式表示为______．
（5）[反思与评价]①在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为没有______（填“有”或“没有”）必要．
②为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意______．
（6）[拓展与迁移]根据探究结果，重新贴好标签．标签上化学式中氧元素的化合价为______价（已知氢元素显+1价）．