题目内容

为证明相同物质的量的盐酸和醋酸分别与镁粉反应生成氢气的体积(同温同压)相同，但两者的反应速率不同，某化学学习小组用镁粉、盐酸、醋酸溶液等为原料和量筒等仪器设计了一个对比实验，实验装置如右下图所示。

请回答下列问题：

⑴该实验对镁粉、盐酸、醋酸溶液的要求有                                      。

⑵实验时在量筒中能观察到的现象有：开始时                            ，盐酸几乎完全反应时                     ，最后                                 。

⑶通过这个实验，在一定意义上还能说明                                     。


(1)镁粉足量酸的物质的量浓度、体积要相同

(2)与盐酸相连的量筒中产生气泡的速率快，与醋酸相连的量筒中产生气泡的速率快，在同温同压下收集到的氢气体积几乎完全相同

(3)在醋酸溶液中存在电离平衡，且随反应进行该平衡不断向醋酸电离的方向移动

练习册系列答案
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37、某研究性学习小组欲证明氧化铜也能作为氯酸钾分解反应的催化剂，他们进行了如下实验：

①称取1.0gCuSO4粉末加入10 mL蒸馏水完全溶解；
②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀；
③将所得沉淀转移到坩埚（一种可用于加热固体物质的容器）中，均匀缓慢加热至完全变为黑色的氧化铜，研细备用；
④按下表中的质量将固体混合好后，在相同条件下加热，并与MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准（见图甲），其他可能影响实验的因素均忽略．
编号 KClO3质量（g） 其他物质质量（g） 待测数据
1 2.0 不加任何物质 …
2 2.0 CuO  0.5 …
3 2.0 MnO2 0.5 …
回答下列问题：
（1）上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是
①②③
（填序号）．
（2）写出步骤③的化学方程式
Cu（OH）2?CuO+H2O
．
（3）表格中的“待测数据”是指
生成50mL气体所用的时间
．
（4）若实验过程中50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A的读数为20，则此时量气管中收集到的气体体积为
20.80ml
．
（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成后续实验．
实验步骤 实验过程及现象 设计目的
1 加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多 CuO能加快KClO3的分解
2 CuO的质量在反应前后是否保持不变
3
13、金属是现代生活、工业生产以及科学研究中应用极为普遍的一类材料．
（1）青少年看书、写字一定要爱护眼睛，台灯是在光线不足时常用的照明用具．
①图1中标示的物质属于金属材料的有
①②④
（填序号）．
②灯管后面的反光片为铝箔．铝块能制成铝箔是利用了铝的
延展
性．
③铝比铁活泼，但铝箔却比铁螺丝钉耐腐蚀，其原因是
铝与氧气反应表面形成致密氧化膜（表述合理即可）；
．
（2）已知在相同的条件下，金属的活动性越强，金属和酸反应产生气泡（氢气）的速度就越快．Mg、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图2所示．
①如图中Y所代表的金属是
Cu
（填“Mg”或“Cu”或“Fe”）；
②Mg、Cu、Fe三种金属的活动性由强到弱的顺序为
Mg＞Fe＞Cu
；
（3）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志．
①我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜矿（Cu2O）和木炭粉混合加热至800℃左右，即可得到与黄金外观相似的“药金”．
I．该方法不能制得金（Au）是因为
反应物中不含有金元素
；
II．“药金”是
合金
（填“纯金属”或“合金”）；
②钛因常温下不与酸、碱反应等优良的性能，被誉为“未来金属”．由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：

I．TiCl4在高温下与足量Mg反应置换生成金属Ti，该反应的化学方程式为：
TiCl4+2Mg═Ti+2MgCl2；
．
II．上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入
稀盐酸（或稀硫酸）
除去．
（4）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究．
资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应．
请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
实验操作 实验现象 结论
I．取少量的金属粉末于试管中，加入足量的
氢氧化钠溶液
（填试剂名称）．
有气泡产生（或固体减少）
 仅除去铝
II．将试管静置，弃去上层清液，加入足量的稀硫酸．
有气泡产生（或固体减少或产生浅绿色溶液）．
 证明含有铁
III．将试管静置，弃去上层清液，加水，多次洗涤剩余固体 剩余固体呈紫红色 证明含有铜
实验室常用下列装置制取有关气体．

（1）用A装置来KMnO4固体制取O2，该发生装置还可以做我们学过的铜绿分解实验，写出这个反应的化学方程式：
Cu2（OH）2CO3
  △  
.
 
2CuO+H2O+CO2↑
Cu2（OH）2CO3
  △  
.
 
2CuO+H2O+CO2↑

（2）C装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳和水反应
防止二氧化碳和水反应
，植物油上方原有的空气对实验的结果
没有
没有
（填“有”或“没有”）明显影响．
（3）利用B\C组合装置测得反应生成气体体积偏大的最主要原因是：
利用该装置测得气体体积，实际包括反应生成的气体，还有滴入锥形瓶内的液体的体积，所以，所测得结果偏大
利用该装置测得气体体积，实际包括反应生成的气体，还有滴入锥形瓶内的液体的体积，所以，所测得结果偏大
．
（4）实验室里还可采用B图装置，通过用MnO2作催化剂分解过氧化氢（H202）的方法制取氧气．写出该反应的化学方程式：
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑

（5）某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O2的实验条件进行探究．他们进行以下实验：
①往盛有5mL5%H2O2溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．
②往盛有5mLω%H2O2溶液的试管中，加入a克MnO2，伸入带火星的木条，木条复燃．
③往盛有5mLω%H2O2溶液的试管中，加入a克Fe2O3，伸入带火星的木条，木条复燃．
④经检验，②，③中反应后试管中仍分别含有a克MnO2和a克Fe2O3．
问题：（1）MnO2和Fe2O3是上述反应中的
催化
催化
剂．
（2）实验②，③中的H2O2的浓度（ω%）以
5%
5%
为宜．
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类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溶液 15%H2O2溶液 5%H2O2溶液
a克MnO2 0.2 0.8 2.0
a克Fe2O3 7.0 9.0 16.0
问题：（3）从上表中能得出哪些结论？
相同条件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好
相同条件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好
、
在其他条件相同的情况下，H2O2浓度越大，产生氧气的速度越快．
在其他条件相同的情况下，H2O2浓度越大，产生氧气的速度越快．
（至少写两点）
（6）[提出问题]小松同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现有大量气泡产生．小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡，冲洗、干燥，并进行以下探究．
[猜想]水泥块能作过氧化氢分解的催化剂．
[实验验证]
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一
往盛有过氧化氢溶液的试管中，伸入带火星的木条
往盛有过氧化氢溶液的试管中，伸入带火星的木条
 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解
实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
过氧化氢溶液在水泥块的作用下能够分解产生氧气
过氧化氢溶液在水泥块的作用下能够分解产生氧气
[结论]水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥起能作过氧化氢的催化剂．
[讨论与反思]小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究
水泥块的质量在反应前后是否改变
水泥块的质量在反应前后是否改变
．
[实验步骤]①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，
干燥
干燥
，
准确称量水泥块的质量
准确称量水泥块的质量
④对比反应前后水泥块的质量．
[分析]如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作为过氧化氢分解的催化剂．但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验：探究
水泥块的化学性质是否改变
水泥块的化学性质是否改变
．
（2013?闸北区一模）“汽泡爽”是一种冲调饮料．它的主要原料：柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）；加水后可以发生以下反应：3NaHCO3+C6H8O7→C6H5O7Na3+3H2O+3CO2↑．
（1）小李同学各取1袋分别用等量的冷水和热水待其完全溶解，发现冷水冲的饮料中气泡较多，热水冲的饮料中气泡较少．于是小李又各取一袋设计了如下实验方案，想探究产生气体的量与加水温度的关系，请填写表中空白（假设实验中所取每袋质量相等）
实验序号 加入水的体积 加入水的温度 收集到的气体的体积
1 200mL 15℃ a（待记录）
2
200
200
mL		 50℃ b（待记录）
（2）小李使用相同的两套装置（如图所示）分别完成上述实验，量筒用于收集产生的气体所排出的液体，冷却至室温后读取数据．图中油层的作用是
防止二氧化碳溶于水
防止二氧化碳溶于水
．
（3）通过实验测得：a=64mL，b=132mL，由此获得结论：“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系．但是老师看到小李的实验报告后却指出：两套装置中，“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等，与温度关系不大，其本质原因是
反应物的量不变生成物的量也不变
反应物的量不变生成物的量也不变
．如果实验操作正确，请你解释小李测得数值不同的主要原因
实验2用水温度高于实验1，实验2生成的气体受热膨胀的缘故
实验2用水温度高于实验1，实验2生成的气体受热膨胀的缘故
．
（4）通过反思，为了证明老师的观点，小李继续利用（3）中已反应完的两套装置，又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近，他的实验操作是
振荡或加热装置A
振荡或加热装置A
．
（5）如果每袋“气泡爽”中产生的二氧化碳的物质的量约为0.01mol，那么每袋“气泡爽”中小苏打的质量是多少克？（根据化学方程式计算）

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