题目内容
【题目】图1为利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹,集气瓶内气压的变化情况如图2。下列说法中错误的是
A. BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热
B. CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐降低
C. DE段气压增大的主要原因是打开止水夹后,烧杯中的水进入集气瓶中,集气瓶内气体体积减小
D. 若用木炭代替红磷完成此实验,集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致
【答案】D
【解析】
利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,红磷燃烧放出热量,集气瓶中气体压强增大,红磷熄灭并冷却,集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐降低,集气瓶中气体压强减小,冷却至室温,打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶中,集气瓶内气体体积减小,集气瓶中气体压强增大;若换成其他物质来完成该实验,得到类似的结果,所选择的物质在燃烧时需要满足的条件为:燃烧的产物不能是气体。
根据以上分析可知图2中集气瓶内气压的变化情况:
A、BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热,A选项正确,不符合题意;
B、CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐降低,B选项正确,不符合题意;
C、DE段气压增大的主要原因是打开止水夹后,烧杯中的水进入集气瓶中,集气瓶内气体体积减小,C选项正确,不符合题意;
D、若用木炭代替红磷完成此实验,木炭燃烧生成二氧化碳气体,集气瓶内气压变化趋势与图2不一致,D选项错误,符合题意。故选D。
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【题目】某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用下图装置完成表中实验:
编号 | 氯酸钾质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50mL氧气所需时间/s |
实验一 | 5 | - | - | 171 |
实验二 | 5 | 二氧化锰 | 0.5 | 49 |
实验三 | 5 | 三氧化二铁 | 0.5 | 58 |
实验四 | 5 | 氯化钾 | 0.5 | 154 |
(1)设置实验一的目的是______。
(2)表中所列三种催化剂的催化效果最好的是_______。
(3)写出氯酸钾分解的文字表达式:_______。
(4)由实验一和实验四可知,氯化钾______(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验一再继续收集收集50mL氧气,所需时间明显少于171s,解释原因:_______。
(5)同种催化剂,催化剂的质量多少可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证______。
(6)同种催化剂,还有哪些因素可能影响催化效果,请你再探究(探究一种因素即可)。影响因素:______;实验方案:______。
【题目】二氧化锰可作过氧化氢溶液分解的催化剂,兴趣小组想探究过氧化氢分解有没有其他催化剂,以及影响过氧化氢分解速率的因素除催化剂外还有哪些。
Ⅰ.(提出问题)氧化铁能否作过氧化氢分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 |
①分别取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A中加入1g氧化铁粉末,并分别在A、B试管中插入带火星的木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象。 |
②待A中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,如此反复3次。 | 试管中均产生气泡,带火星的木条均复燃。 |
③将步骤②中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量为ag。 | |
④分别取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C中加入1g氧化铁粉末,向D中加入1g二氧化锰粉末,观察现象。 |
(实验结论)
(1)步骤②证明氧化铁的___在反应前后没有发生变化;③中如果a=___,证明氧化铁的___在反应前后没有发生变化。由①②③可知,氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂。
(2)写出试管A中发生反应的文字表达式___。
(实验评价)
设计实验步骤④的目的是___,若观察到D试管中产生气泡的速率比C试管中快,由此可以得到的结论是___。
Ⅱ.探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响。
(交流讨论)可以通过测定相同条件下不同浓度过氧化氢溶液___来探究。
A 产生相同体积氧气的时间 B 产生氧气的总体积 C 单位时间内产生氧气的体积
(实验探究)
按图1装置进行实验:水浴温度控制在21℃,二氧化锰均为0.5g,过氧化氢溶液均为5mL,三颈瓶容积为250mL,恒压漏斗(漏斗的支管与三颈瓶相连)的作用是使过氧化氢溶液自行下滴。数字传感器数据绘制图像如图2、图3。
(实验结论)
图2说明过氧化氢溶液浓度与反应速率之间的关系是____,结合图3,以10%H2O2溶液为例分析,三颈瓶内气压后来慢慢降低的原因是_____。