题目内容

甲、乙两同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气.甲同学取了一定量的高锰酸钾,装入试管内加热,待收集到所需氧气时,停止加热.乙同学将甲同学留下的剩余物重新加热,直到不再有气体产生时,收集到氧气6.4 g.乙同学最后将残渣加到足量水中,经充分搅拌、过滤、洗涤、干燥,得到69.6 g固体.求甲同学实验时,高锰酸钾分解的百分率.

练习册系列答案
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某学校研究性学习小组,以某工厂生产过程中产生的废弃物“红色铁泥”为研究对象,探究红色物质的成分,请你参与他们的活动.[小组讨论]同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想:甲同学:红色物质是铜; 乙同学:红色物质是氧化铁;
丙同学:红色物质是氢氧化铁;丁同学:红色物质是氧化铁和氢氧化铁
[资料在线]①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒(一种催化剂)后的废弃物,
除红色物质外,还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质;
②氢氧化铁受热时,会分解产生氧化铁和水.
[实验验证]为验证上述四位同学的猜想,小明、小红两位同学进行了如下实验:小明取一定量“红色铁泥”样品,加入稀硫酸,观察到有黄色溶液产生,于是得出“乙同学的猜想成立”的结论;
小红同学按下列顺序进行实验:先取适量已晒干的“红色铁泥”,称量其质量为m1g;
再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后,称量其质量为m2g.
[问题讨论]请回答下列问题:(1)其他同学一致认为,小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理,理由是
 

(2)针对小红同学的实验操作及测定的两个数据,进行分析:
①若甲同学的猜想成立,则实验中反应的化学方程式为
 

②若m1=m2,则
 
(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想成立;
[拓展应用]
应用之一:若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”,可应用下列实验方案回收“红色铁泥”
中的铁元素制得“铁红”(化学式为Fe2O3,是红色油漆的重要原料):
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(1)上述过程中发生了三个反应,写出其中的一个化学方程式:
 

(2)a、b是同一实验操作,该操作需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和
 

(3)若通过上述途径获得的“铁红”的纯度(Fe2O3的质量分数)不高,试分析可能的原因
 

 
(说出一点即可).
应用之二:为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度,同学们又进行了下列实验探究.请你参与过程分析与交流.
查阅资料:草酸(乙二酸H2C2O4)在浓H2SO4
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存在下发生下列反应:
H2C2O4
 浓H2SO4 
.
CO↑+CO2↑+H2O
实验准备:按如图安装好实验装置:
实验数据:取10g“铁红”样品进行实验,
所得实验数据有右表所示甲、乙两组:

甲组数据 乙组数据
玻璃管连同样品的质量 E装置连同样品的质量
实验前 实验后 实验前 实验后
60g 57.6g 100g 107g
分析讨论:
(1)同学们拟用纯净的CO还原“铁红”,所设计的实验装置中B、C盛放的试剂的作用
依次是
 
 

(2)从环保角度看,请你提出改进该实验装置的建议
 


(3)从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热
 
(填“A”或“D”)处,实验结束时,应
 
(填“先”或“后”)停止D处的加热;
(4)同学们认为,若用乙组数据进行计算“铁红”的纯度,则实验测定结果却偏大,分析造成偏大的原因可能是
 

(5)请依据甲组数据,计算该“铁红”样品的纯度.(写出计算的过程)
某学校研究性学习小组,以某工厂生产过程中产生的废弃物“红色铁泥”为研究对象,探究红色物质的成分,请你参与他们的活动.
【小组讨论】同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想:
甲同学:红色物质是铜                 乙同学:红色物质是氧化铁
丙同学:红色物质是氢氧化铁           丁同学:红色物质是氧化铁和氢氧化铁
【资料在线】①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒(一种催化剂)后的废弃物,除红色物质外,还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质; ②氢氧化铁受热时,会分解产生氧化铁和水.
【实验验证】为验证上述四位同学的猜想,小明、小红两位同学进行了如下实验:小明取一定量“红色铁泥”样品,加入稀硫酸,观察到有黄色溶液产生,于是得出“乙同学的猜想成立”的结论;
小红同学按下列顺序进行实验:先取适量已晒干的“红色铁泥”,称量其质量为m1g; 再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后,称量其质量为m2g.
【问题讨论】请回答下列问题:
(1)其他同学一致认为,小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理,理由是
 

(2)针对小红同学的实验操作及测定的两个数据,进行分析:
①若甲同学的猜想成立,则实验中反应的化学方程式为
 

②若m1=m2,则
 
(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想成立;
【拓展应用】
应用之一:若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”,可应用下列实验方案回收“红色铁泥”中的铁元素制得“铁红”(化学式为Fe2O3,是红色油漆的重要原料):
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(1)上述过程中发生了三个反应,写出其中的一个化学方程式:
 

(2)a、b是同一实验操作,该操作需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和
 

(3)若通过上述途径获得的“铁红”的纯度(Fe2O3的质量分数)不高,试分析可能的原因
 
 
(说出一点即可).
应用之二:为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度,同学们又进行了下列实验探究.请你参与过程分析与交流.
查阅资料:草酸(乙二酸H2C2O4)在浓H2SO4存在下发生下列反应:H2C2O4
浓硫酸
CO↑+CO2↑+H2O
实验准备:按右图安装好实验装置:

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实验数据:取10g“铁红”样品进行实验,所得实验数据有右表所示甲、乙两组:
甲组数据 乙组数据
玻璃管连同样品的质量 E装置连同药品的质量
实验前 试验后 实验前 试验后
60g 57.6g 100g 107g
分析讨论:
(1)同学们拟用纯净的CO还原“铁红”,所设计的实验装置中B、C盛放的试剂的作用依次是
 
 

(2)从环保角度看,请你提出改进该实验装置的建议
 

(3)从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热
 
(填“A”或“D”)处,实验结束时,应
 
(填“先”或“后”)停止D处的加热;
(4)同学们认为,若用乙组数据进行计算“铁红”的纯度,则实验测定结果却偏大,分析造成偏大的原因可能是
 

(5)请依据甲组数据,计算该“铁红”样品的纯度.(写出计算的过程)
化学是一门以实验为基础的学科,通过一年的学习,相信你的实验能力一定有了很大提高,请你一同参与回答以下问题.
(一)某实验小组设计了图1所示的实验装置.

(1)写出仪器A的名称
分液漏斗
分液漏斗

(2)甲同学认为打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可以制取并收集氧气,该化学反应方程式为:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(3)乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量.关闭K、K1、K2,用凸透镜引燃B中的白磷,待冷却后打开K2,整个实验过程中能观察到的现象是:①
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
;②
待冷却后打开K2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5
待冷却后打开K2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5

(4)丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应.他在广口瓶B中预先收集满二氧化碳气体,在仪器A中盛放氢氧化钠浓溶液,烧杯中盛放稀盐酸,K1关闭、K2打开,然后打开K将氢氧化钠浓溶液滴入广口瓶中,关闭K,依据
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中,并有气泡产生
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中,并有气泡产生
现象,可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应.
(二)甲、乙两同学对有关镁与盐酸的反应进行了系列研究(如图2)
探究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:
(1)实验时需将镁条进行打磨,其目的是
除去金属表面的氧化物
除去金属表面的氧化物

(2)反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应,化学方程式为
Mg+2HCl═MgCl2+H2
Mg+2HCl═MgCl2+H2

(3)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图3所示,你认为在t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是:
镁与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越快
镁与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越快

探究二:.反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
(1)反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,说明甲同学所得溶液呈
性,(选填“酸”“碱”或“中”).
(2)反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,溶液变红.
【查阅资料】氢氧化镁微溶于热水,且溶解度随温度升高而增大.
【提出猜想】
甲同学:
猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;
猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7.
乙同学:
猜想Ⅰ:氯化镁溶液呈碱性使酚酞变成红色;
猜想Ⅱ:镁与热水反应后生成碱使酚酞变红色.
【实验与思考】
(1)为验证猜想,甲、乙两同学均需测定
氯化镁
氯化镁
溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性.
(2)乙同学为验证猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气泡产生,收集并点燃该气体,发现气体能燃烧,请根据以上现象写出镁与热水反应的化学方程式
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2

(3)乙同学在进行上述猜想Ⅱ的探究时,发现实验一段时间后,酚酞的红色总是会逐渐消失,于是他猜想可能是镁与热水反应后生成的碱逐渐被空气中的二氧化碳反应掉了,但甲同学猜想可能是水温逐渐降低,导致
Mg(OH)2的溶解度减小而析出沉淀
Mg(OH)2的溶解度减小而析出沉淀
,请你设计一个简单的实验方案验证甲或乙的猜想是否成立 (写出相应的操作、现象和结论):
方案一:将褪色后的溶液加热,若溶液又变红,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案二:在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后,立即滴入适量的植物油进行液封,使溶液与空气隔绝,若冷却后红色依然褪去,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案一:将褪色后的溶液加热,若溶液又变红,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案二:在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后,立即滴入适量的植物油进行液封,使溶液与空气隔绝,若冷却后红色依然褪去,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.

【结论】
镁与稀盐酸反应,若镁反应完全后所得溶液显酸性,若镁过量时所得溶液显碱性.
某兴趣小组探究分子的特性时做以下四组实验.
[实验一]:已知:碱性溶液能使酚酞变红,而氨水呈碱性,打开盛装浓氨水的试剂瓶时能够闻到强烈刺激性气味.请回答实验中的有关问题:
1)甲同学用小烧杯取约40mL蒸馏水,向其中滴入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀,溶液的颜色无明显变化.
2)如图1所示,取上述溶液置于试管中,向其中慢慢滴加氨水,观察溶液颜色有什么变化.现象
溶液变红
溶液变红
.通过上述实验,得出的结论是
氨水能使酚酞试液变红
氨水能使酚酞试液变红

3)将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个烧杯C,向其中加入约5mL浓氨水.用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外(如图2所示).观察几分钟,烧杯A、B发生现象分别是
A中溶液变红,B中溶液不变色
A中溶液变红,B中溶液不变色
,这一现象说明
氨分子在不断的运动
氨分子在不断的运动
,B烧杯的作用是
对比
对比

[实验二]:乙同学将实验一进行改进(如图3所示)后进行有关分子性质的探究实验:在试管中的滤纸条上相间滴有无色酚酞溶液,试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花(由于棉花上的浓氨水而闻到有刺激性气味),试管中看到的现象是
滤纸条上由试管口向试管底逐渐变红
滤纸条上由试管口向试管底逐渐变红
,此现象说明了:
分子在不断的运动
分子在不断的运动

[实验三]丙同学设计实验如图4所示,在一个玻璃杯中放入约50ml水,向水中放入一大块糖块,在容器外壁沿液面画一条水平线,当糖块消失后,液面比水平线
“高”“低”“相平”),这一现象说明了
分子间有间隔
分子间有间隔
,同时还可以说明
不同分子间的间隔不同
不同分子间的间隔不同

[实验四]以下是丁同学完成的三个实验,请你根据实验现象和他一起进行总结归纳:
①将颗粒状的碘放在湿淀粉纸上,试纸变蓝色;
②用玻璃棒蘸取酒精、碘酒分别滴在淀粉试纸上,滴酒精的试纸不变蓝,滴碘酒的试纸变蓝;③把五氧化二碘(I2O5)放在干燥的试管中加热,将湿淀粉试纸放在试管口,淀粉纸上,淀粉试纸变蓝色;将带火星的木条放在试管口,木条复燃.
根据以上现象,可知关于物质化学性质的结论有:
碘遇淀粉变蓝
碘遇淀粉变蓝
五氧化二碘受热易分解
五氧化二碘受热易分解
.可能得到关于分子的结论:
同种物质的分子,性质相同
同种物质的分子,性质相同
分子在化学变化中可以再分
分子在化学变化中可以再分

某学校研究性学习小组,以某工厂生产过程中产生的废弃物“红色铁泥”为研究对象,探究红色物质的成分,请你参与他们的活动.
【小组讨论】同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想:
甲同学:红色物质是铜         乙同学:红色物质是氧化铁
丙同学:红色物质是氢氧化铁      丁同学:红色物质是氧化铁和氢氧化铁
【资料在线】①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒(一种催化剂)后的废弃物,除红色物质外,还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质; ②氢氧化铁受热时,会分解产生氧化铁和水.
【实验验证】为验证上述四位同学的猜想,小明、小红两位同学进行了如下实验:小明取一定量“红色铁泥”样品,加入稀硫酸,观察到有黄色溶液产生,于是得出“乙同学的猜想成立”的结论;
小红同学按下列顺序进行实验:先取适量已晒干的“红色铁泥”,称量其质量为m1g; 再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后,称量其质量为m2g.
【问题讨论】请回答下列问题:
(1)其他同学一致认为,小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理,理由是______;
(2)针对小红同学的实验操作及测定的两个数据,进行分析:
①若甲同学的猜想成立,则实验中反应的化学方程式为______;
②若m1=m2,则______(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想成立;
【拓展应用】
应用之一:若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”,可应用下列实验方案回收“红色铁泥”中的铁元素制得“铁红”(化学式为Fe2O3,是红色油漆的重要原料):

(1)上述过程中发生了三个反应,写出其中的一个化学方程式:______;
(2)a、b是同一实验操作,该操作需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和______;
(3)若通过上述途径获得的“铁红”的纯度(Fe2O3的质量分数)不高,试分析可能的原因____________(说出一点即可).
应用之二:为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度,同学们又进行了下列实验探究.请你参与过程分析与交流.
查阅资料:草酸(乙二酸H2C2O4)在浓H2SO4存在下发生下列反应:H2C2O4数学公式CO↑+CO2↑+H2O
实验准备:按右图安装好实验装置:


实验数据:取10g“铁红”样品进行实验,所得实验数据有右表所示甲、乙两组:
甲组数据乙组数据
玻璃管连同样品的质量E装置连同药品的质量
实验前试验后实验前试验后
60g57.6g100g107g
分析讨论:
(1)同学们拟用纯净的CO还原“铁红”,所设计的实验装置中B、C盛放的试剂的作用依次是______、______;
(2)从环保角度看,请你提出改进该实验装置的建议______;
(3)从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热______(填“A”或“D”)处,实验结束时,应______(填“先”或“后”)停止D处的加热;
(4)同学们认为,若用乙组数据进行计算“铁红”的纯度,则实验测定结果却偏大,分析造成偏大的原因可能是______;
(5)请依据甲组数据,计算该“铁红”样品的纯度.(写出计算的过程)

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