题目内容

11.研究性学习小组选择“H2O2 生成O2 的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】H2O2 生成O2的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的H2O2 溶液中,分别加入相同质量的MnO2 和水泥块,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间.
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器名称是锥形瓶,此实验中B处宜采用的气体收集方法是排水集气法.
【实验记录】
实验编号12
反应物5%H2O25%H2O2
催化剂1g水泥块1gMnO2
时间165秒46秒
【结论】该探究过程得出的结论是相同条件下H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关.
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或水泥块后反应明显加快,若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的质量和化学性质是否改变.
H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.(只要求提出一种影响H2O2生成O2的快慢的因素以及相关假设和实验方案)
【假设】过氧化氢溶液的质量分数可能影响化学反应的速率.
【实验方案】同温下取2份质量相等,质量分数不同的H2O2溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量收集一试管气体所需的时间.

分析 可以根据制取气体的实验要求选择实验装置,根据催化剂的选择和作用可以设计合理的实验过程,根据表中提供的数据可以进行相关方面的判断.

解答 解:【进行实验】据图可知仪器的名称为锥形瓶.故答案为:锥形瓶.
因为需要观察收集一瓶气体所用的时间,用排水法观察气泡更好一些.故答案为:排水集气法.
【结论】由表中数据可知,相同条件下H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关.故填:相同条件下H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关.
【反思】催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变.故答案为:质量和化学性质.
【假设】H2O2生成O2的快慢与H2O2的质量分数有关.故答案为:过氧化氢溶液的质量分数可能影响化学反应的速率.
【实验方案】同温下取2份质量相等,质量分数不同的H2O2溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量收集一试管气体所需的时间.结果质量分数大的过氧化氢溶液生成的氧气快,先收集满.故答案为:同温下取2份质量相等,质量分数不同的H2O2溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量收集一试管气体所需的时间.

点评 解答本题时要充分理解影响化学反应速率的因素,只有这样才能对问题做出正确的判断.

练习册系列答案
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6.化学实验小组在用盐酸和大理石制取二氧化碳时,发现产生气泡的速率不一样,同学们展开了探究.所用盐酸浓度为10%、20%,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为20℃、30℃,每次实验盐酸的用量为100mL、大理石用量为10.0g.
[提出问题]盐酸与大理石反应的快慢受哪些因素的影响呢?
[猜想与假设]a.可能与盐酸浓度有关;b.可能与温度有关;c.可能与大理石规格有关
[设计并实验]
(1)请完成如表实验设计表,并在实验目的一栏中填写对应的实验编号.
实验
编号
温度(℃)大理石
规格
盐酸浓度(均取100mL)实验目的
20粗颗粒20%(Ⅰ)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;
20粗颗粒10%
     细颗粒20%
 
 
     
粗颗粒20%
(2)请写出大理石与盐酸反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
[数据整理]
实验①中CO2质量随时间变化的关系如图.
[分析数据]
(3)如图图形中有四条曲线,其中实验③对应的曲线为B,即③-B.请写出能反映其它三组实验对应的曲线④-A,①-C,②-D.
(4)以上方法是通过测量产生气体快慢来判断化学反应的快慢,还可以借助其它反应现象来判断反应的快慢,你认为是固体减少的快慢.
16.某校化学活动小组准备探究气体的测定和数据处理方法.
【提出问题】如何利用石灰石与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积,并处理数据.
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积:

【分析与表达】
(1)上述两个实验中,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O.
(2)实验Ⅰ中,将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中,并不断搅拌,判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入稀盐酸,仍没有气泡产生.
(3)实验Ⅱ中,先连接好装置,在检查装置的气密性(请简述方法将注射器往右拉,松开时活塞回到之前的刻度,则气密性良好),然后装好药品,最后将10mL稀盐酸快速推入烧杯中,若稀盐酸是缓慢推入的,则可能造成的后果是烧瓶内气压增大,稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落.
【记录与处理】
(4)已知实验Ⅰ反应前的总质量【m(大烧杯+石灰石粉末)+m(小烧杯+稀盐酸)】,要计算生成CO2的质量,至少还需要的数据是AC
A.m(小烧杯)      B.m(大烧杯)     C.m(大烧杯+反应后剩余物)
(5)实验Ⅱ的实验记录如下(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定)
时间/min12345678910
注射器读数/ml60.085.088.089.089.589.889.990.090.090.0
据以上实验过程和实验数据综合分析,最终生成CO2的体积是80mL
注意:若答对下面题奖励4分,但化学总分不超过60分.
(6)根据你的认识,在图2中坐标图中绘制出0~10min生成CO2体积随时间变化的曲线.
【反思与评价】
(7)经过分析,你认为实验Ⅰ的优点是巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量,实验Ⅱ的优点是用十分简单的装置,利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积.
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料液的主要成分(H2O除外)是什么?
【关于料液的猜想】
小东认为:滤液中含有NaCl、Na2CO3、Ca(OH)2
小西认为:滤液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3
小南认为:滤液中含有NaCl、NaOH、Ca(OH)2
小北认为:滤液中含有NaCl、NaOH
(1)大家讨论后一致认为小东的猜想一定不成立,理由是(用化学方程式表示)Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH.
【设计实验探究】

(2)根据实验①可知小南的猜想不成立,根据实验③可知小西的猜想成立,通过实验②无法判断小西的猜想能否成立,理由是稀盐酸太少,如果不足以和氢氧化钠反应时,即使含有碳酸钠,也不产生气泡.
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C.烧碱具有强腐蚀性         D.烧碱溶于水时放出热量.

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