摘要:某化学兴趣小组知道实验室也可用氯酸钾受热分解制取氧气.常使用MnO2作催化剂.该反应的化学方程式为:2KClO3 KCl+3O2↑.很想探究其他一些物质(如Fe2O3)是否也可以做KClO3分解的催化剂.请参与他们的探究过程.并填空.①[提出问题]Fe2O3能不能做KClO3分解的催化剂? ②[猜想]Fe2O3能做KClO3分解的催化剂 ③[实验验证] 实验步骤实验现象实验结论实验一取少量KClO3固体于试管中加热至溶化后.用带火星的木条伸入管口 加热KClO3需要很高的温度才能缓慢分解.产生O2实验二取少量Fe2O3粉末于试管中.加热较长时间后.用带火星的木条伸入管口木条不复燃 实验三①取少量KClO3固体于试管中.稍稍加热片刻.用带火星的木条伸入管口木条不复燃 把试管移开火焰.迅速撒入Fe2O3粉末.并用带火星的木条伸人管口木条复燃 ④[讨论与思考]经过讨论.有的同学认为只有上述几个实验证据还不能证明Fe2O3是KClO3分解的催化剂.需要补充一个探究实验.即将探究Fe2O3 . a.准确称量Fe2O3的质量.b.完成实验三.c.等试管冷却后.应进行的操作有 . .洗涤. .称量.d.对比反应前后Fe2O3的质量.多数同学认为.通过实验证明Fe2O3可以做KClO3分解的催化剂.但个别同学认为:要证明猜想.上述实验还不够.还需要增加一个探究实验.即探究Fe2O3的 .

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某化学兴趣小组通过课内和课外学习了有关氧气的知识:
(1)工业上主要用分离液态空气的方法制氧气,所利用的原理是
氮气和氧气的沸点不同
氮气和氧气的沸点不同

也可对水进行通电得到氧气,该反应用化学式可以表示为
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2

这两种方法相比较而言
者(填”前”或”后”)耗能较多,前者的变化是
物理
物理
变化(填”物理”或”化学”).
(2)实验室中可以用氯酸钾或双氧水制取氧气.用化学式表示这两个反应
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(3)兴趣小组的同学为了研究氧气的化学性质,现在准备用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,并完成铁丝燃烧的实验,

a.他们所选的制取氧气的发生装置为(填序号,下同)
A
A

b.若要使收集到的氧气比较纯净(不含氮气),最好选用
C
C

c.正确的实验步骤为(填序号)
⑤⑦⑥④③②①
⑤⑦⑥④③②①

①熄灭酒精灯 ②从水槽中取出导管 ③用排水法收集气体 ④点燃酒精灯
⑤从下至上,从左至右连接仪器  ⑥装药品  ⑦检查装置的气密性
d.通过实验他们发现铁丝在纯氧中能够燃烧,用化学方程式表示该反应:
3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
现象是:
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体

实验结束后,他们发现集气瓶底部被炸裂而出现了一道裂痕,请你帮助他们分析原因:
集气瓶的底部没有放少量水或细沙
集气瓶的底部没有放少量水或细沙
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某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动.
提出问题  这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
查阅资料  ①硫是淡黄色粉末,不溶于水;
②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,溶于水并能与水反应,“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”
猜想与探究
猜想:淡黄色粉末可能是:a.硫;b.过氧化钠;c.硫和过氧化钠的混合物.
实验与结论
实验操作 实验现象 实验结论
猜想 在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水,充分振荡
固体粉末全部溶解
固体粉末全部溶解
猜想a、c不成立,猜想b成立.
提出问题  过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
提出猜想  过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气.
进行实验
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气.    王轩同学设计如图Ⅰ所示装置:
(1)实验现象及结论:观察到
燃着的木条熄灭
燃着的木条熄灭
现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应.
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气.   华宇同学设计了如下图所示装置
(2)其中A装置的作用是
产生二氧化碳气体
产生二氧化碳气体

(3)实验现象及结论:带火星的木条复燃;查阅资料知道:过氧化钠与水蒸气生成了氧气和一种常见碱,写出该反应的化学方程式
2Na2O2+2H2O=4NaOH+3O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+3O2

实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气.
李杰在老师的指导下也设计了如图Ⅱ所示装置.(不考虑稀盐酸的挥发)
(4)实验记录
实验操作 主要实验现象 实验结论及解释
检查装置的气密性.
向装置中加入药品.
装置的气密性良好.
打开分液漏斗活塞,向A
装置中缓慢加入稀盐酸.
A装置中观察到的现象有
有大量的气泡产生
有大量的气泡产生

C装置中有气泡出现.
A装置中发生反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

C装置作用是
除去没有反应的二氧化碳
除去没有反应的二氧化碳
一段时间后用带火星的木条在D内进行检验. 带火星的木条复燃. 过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气.
实验反思
(1)张红同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是
产生的二氧化碳气体中含有水蒸气
产生的二氧化碳气体中含有水蒸气
.请你回答如何改进该实验
在A和B之间增加一个装有浓硫酸的装置
在A和B之间增加一个装有浓硫酸的装置

(2)王兵同学查阅资料后知道实验Ⅲ中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,他称取过氧化钠与二氧化碳充分反应后的固体剩余物质21.5g,加入到盛有足量稀盐酸的烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌.反应过程用精密仪器测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图Ⅳ所示(不考虑实验过程中其它因素的影响).
请计算碳酸钠的质量分数:
98.6%
98.6%
.(写出计算过程,结果保留一位小数)
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某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动.
提出问题 这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
查阅资料 ①硫是淡黄色粉末,不溶于水;
②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,溶于水并能与水反应,“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”
猜想与探究
猜想:淡黄色粉末可能是:a.硫;b.过氧化钠;c.硫和过氧化钠的混合物.
实验与结论
实验操作实验现象实验结论
猜想在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水,充分振荡
________
猜想a、c不成立,猜想b成立.
提出问题 过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
提出猜想 过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气.
进行实验
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气.  王轩同学设计如图Ⅰ所示装置:
(1)实验现象及结论:观察到________现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应.
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气.  华宇同学设计了如下图所示装置
(2)其中A装置的作用是________.
(3)实验现象及结论:带火星的木条复燃;查阅资料知道:过氧化钠与水蒸气生成了氧气和一种常见碱,写出该反应的化学方程式________.
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气.
李杰在老师的指导下也设计了如图Ⅱ所示装置.(不考虑稀盐酸的挥发)
(4)实验记录
实验操作主要实验现象实验结论及解释
检查装置的气密性.
向装置中加入药品.
装置的气密性良好.
打开分液漏斗活塞,向A
装置中缓慢加入稀盐酸.
A装置中观察到的现象有________,
C装置中有气泡出现.
A装置中发生反应的化学方程式为________;
C装置作用是________.
一段时间后用带火星的木条在D内进行检验.带火星的木条复燃.过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气.
实验反思
(1)张红同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是________.请你回答如何改进该实验________.
(2)王兵同学查阅资料后知道实验Ⅲ中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,他称取过氧化钠与二氧化碳充分反应后的固体剩余物质21.5g,加入到盛有足量稀盐酸的烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌.反应过程用精密仪器测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图Ⅳ所示(不考虑实验过程中其它因素的影响).
请计算碳酸钠的质量分数:________.(写出计算过程,结果保留一位小数)

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