题目内容
【题目】实验室常用双氧水和二氧化锰为原料制备氧气。为探究双氧水分解的影响因素,某研究小组设计了如下对比实验,并记录了收集125mL氧气所需时间。
实验序号 | 双氧水的浓度 | 双氧水体积(mL) | 温度(℃) | MnO2用量(g) | 收集时间(s) |
① | 5% | 20 | 20 | 0.2 | 11 |
② | 30% | 20 | 20 | 0.2 | 2 |
③ | 30% | 20 | 40 | 0 | 148 |
④ | 30% | 20 | 90 | 0 | 82 |
(1)通过实验①和②对比,可以得出的结论是__________________。
(2)通过实验________和_________(填序号)对比,可知温度越高,双氧水的分解速率越快。
(3)上述最适合用于实验室制取氧气的是实验_________(填序号),理由是_____________。
(4)小明认为要想探究“二氧化锰的使用与否对双氧水分解速率的影响”,还需在上表实验①的基础上再添加一组对比实验⑤。请在下表填写实验⑤的有关信息。
实验序号 | 双氧水的浓度 | 双氧水体积(mL) | 温度(℃) | MnO2用量(g) | 收集时间(s) |
⑤ | _________ | _________ | _________ | _________ | -- |
小华认为无需再进行实验⑤,将实验②、④进行对比也可得出“二氧化锰能加快双氧水分解速率”的结论,他的理由是_____________________。
【答案】双氧水浓度越大,反应速率越快 ③ ④ ① 反应速率适中,即节约时间又利于收集 5% 20 20 0 ④中温度高于②中温度,②中利用了二氧化锰,收集时间却小于④,说明二氧化锰能够加快双氧水的分解速率
【解析】
(1)通过实验①和②对比,发现双氧水浓度大,生成等体积氧气需要的时间较少,可以得出的结论是双氧水浓度越大,反应速率越快。
故填:双氧水浓度越大,反应速率越快。
(2)同理,通过实验③和④对比,可知温度越高,双氧水的分解速率越快。
故填:③;④。
(3)上述最适合用于实验室制取氧气的是实验①,理由是反应速率适中,即节约时间又利于收集。
故填:①;反应速率适中,即节约时间又利于收集。
(4)要想探究“二氧化锰的使用与否对双氧水分解速率的影响”,题目要求在实验①的基础上再添加一组对比实验⑤,实验①中添加了二氧化锰,所以实验⑤就不能再加二氧化锰,而且其它条件必须与①一致,才能比较出“二氧化锰的使用与否对双氧水分解速率的影响”;故实验⑤所填信息如下:
实验序号 | 双氧水的浓度 | 双氧水体积(mL) | 温度(℃) | MnO2用量(g) | 收集时间(s) |
⑤ | 5% | 20 | 20 | 0 | ﹣﹣ |
小华认为无需再进行实验⑤,将实验②、④进行对比也可得出“二氧化锰能加快双氧水的分解速率”的结论。如果不考虑二氧化锰的作用,②中温度低,④中温度高,②应该用的时间更长,而结果却是②用的时间更短,理由只有一个,就是②中有二氧化锰的原因,可以证明二氧化锰能够加快双氧水的分解速率。
故填:④中温度高于②中温度,②中利用了二氧化锰,收集时间却小于④,说明二氧化锰能够加快双氧水的分解速率。
【题目】化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味,这一现象引起了同学们的兴趣,于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。
(提出问题)氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么?
(查阅资料)
(1)氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质的形式存在。
(2)氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体,密度比空气大,能溶于水,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
(猜想与假设)
猜想一:产生的气体为O2
猜想二:产生的气体为Cl2
猜想三:产生的气体为O2和Cl2的混合物
有一个小组猜想该气体中可能有SO2,但其他小组都认为不可能,原因是____________。
(实验探究)
序号 | 操作 | 现象 | 结论 |
方案Ⅰ | 用排水集气法收集甲、乙两瓶气体,将带火星的木条伸入甲瓶,湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶 | 木条复燃,淀粉碘化钾试纸不变色 | 猜想________成立 |
方案Ⅱ | 向上排空气法收集甲、乙两瓶气体,将带火星的木条伸入甲瓶,湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶 | 木条___________,淀粉碘化钾试纸__________ | 猜想三成立 |
(反思评价)为什么两种方案得出的结论不一致?哪个是正确的?
同学:方案I结论不正确,其操作不合理,不合理之处是____________。
老师:不需要进行实验,就能排除猜想一,理由是_______________。