题目内容
【题目】某兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的探究实验。
(实验1)按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(实验2)按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是__________。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是__________。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是__________(写一点)。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息,________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是__________。
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是____________、___________(写两点)。
【答案】产生大量白烟,放热 氧气被消耗,瓶内气压小于大气压 装置气密性良好等 实验2 反应后,实验1瓶内氧气体积分数为8.6%,而实验2瓶内氧气几乎耗尽 能够与空气中氧气反应 不与空气中除氧气外的其他成份反应、生成物不影响测量结果等(写两点)
【解析】
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是:产生大量白烟,放热。红磷熄灭后;集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是:氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压;(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息可知,实验2测定方法更准确,判断依据是:反应后,实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%,实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽;
(4)用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是能够与空气中氧气反应,不与空气中除氧气外的其他成份反应、生成物不影响测量结果等。
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【题目】(a)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的影响,甲设计以下对比实验:
①将3.0克氯酸钾和1.0克二氧化锰均匀混合加热;②将3.0克氯酸钾和1.0克氧化铜均匀混合加热。
在相同温度下,比较两组实验产生氧气的快慢。
(猜想)除二氧化锰,氧化铜外,氧化铁也可以做氯酸钾分解的催化剂。
按下表进行实验:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)
实验编号 | 实验药品 | 分解温度/℃ |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1∶1) | 350 |
③ | 氯酸钾、氧化铜 (质量比1∶1) | 370 |
④ | 氯酸钾、氧化铁 (质量比1∶1) | 390 |
问题一:实验所用的三种物质,催化效果最好的是______________ (填催化剂名称)
(b)以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃)
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶液质量/g | 温度/℃ | 二氧化锰用量/g | 氧气体积/ml | 反应所需时间/s |
① | 5 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 11 |
② | 30 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 2 |
③ | 30 | 12 | 40 | 0 | 125 | 148 |
④ | 30 | 12 | 90 | 0 | 125 | 82 |
问题二:(1)写出以上反应的文字表达式____________
(2)通过对比实验①和②可知,化学反应快慢与 _______有关;通过对比实验③和 __________可知,化学反应快慢与温度有关。
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是序号 ________
(4)本实验中测量氧气体积的装置(下图)应该选择:________ (填字母)
(5)问题三:查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、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 二氧化锰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