题目内容

11.某校化学兴趣小组同学进行了如下实验,丙同学阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣,请你一起参与实验探究,并填写下列空白:
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】丙同学以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略).
实验序号KClO3质量其他物质质量待测数据
1.2g/
1.2gCuO0.5g
1.2gMnO20.5g
(Ⅰ)上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气需要的时间.
(Ⅱ)若实验②比实验①的“待测数据”更小 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率.
(Ⅲ)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若测量得到0.5g氧化铜(CuO)粉末,再将黑色粉末放入试管中,向试管中倒入适量的双氧水,观察到大量气泡.
【实验(Ⅲ)目的】探究氧化铜的质量和化学性质在反应前后是否改变.
【实验结论】氧化铜也可作氯酸钾分解的催化剂.
【评价设计】你认为丙同学设计实验③和实验②对比的目的是氧化铜和二氧化锰的催化效果哪个好.

分析 催化剂能够改变化学反应的速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都不变.

解答 解:【设计实验】
(Ⅰ)上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气需要的时间,需要的时间越长,说明反应速率越慢.
故填:收集等体积氧气需要的时间.
(Ⅱ)若实验②比实验①的“待测数据”更小,说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率.
故填:小.
(Ⅲ)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若测量得到0.5g氧化铜(CuO)粉末,再将黑色粉末放入试管中,向试管中倒入适量的双氧水,观察到大量气泡.
【实验(Ⅲ)目的】将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若测量得到0.5g氧化铜(CuO)粉末,说明反应前后氧化铜质量不变,再将黑色粉末放入试管中,向试管中倒入适量的双氧水,观察到大量气泡,说明反应前后氧化铜化学性质不变,因此是探究氧化铜的质量和化学性质在反应前后是否改变.
故填:质量和化学性质在反应前后是否改变.
【评价设计】你认为丙同学设计实验③和实验②对比的目的是氧化铜和二氧化锰的催化效果哪个好.
故填:氧化铜和二氧化锰的催化效果哪个好.

点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.

练习册系列答案
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3.王丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣.她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气.减压时,分子筛将所吸附的氮气排放.整个过程中,分子筛并不消耗.王丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究.
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于物理(填“物理”或“化学”)变化.
(2)实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气.
【实验记录】
实验步骤实验现象文字表达式
取一只250mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把燃着的石蜡插入集气瓶中石蜡燃烧得更旺文字表达式I
表中,文字表达式I是石蜡+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水+二氧化碳.
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气.
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气.该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是石蜡在集气瓶中燃烧更旺只能说明集气瓶中的氧气浓度高于空气中的氧气浓度,而不能说明集气瓶中氧气含量为100%.
(3)实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量.
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置,进行实验,并重复多次.
【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/装置的气密性良好
加入药品,将装置连接固定//
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和bA中水进入到B中,B中水的体积为200mL收集200mL气体(由压强差引起的误差忽略不计)
用凸透镜聚光引燃白磷燃烧,产生大量白烟/
待白磷熄灭并冷却到室温,
进行操作I
现象I小丽收集的气体不是纯净的氧气
表中,操作I是打开止水夹b;现象I是量筒中的水部分进入集气瓶中
出现上述现象的原因是白磷燃烧消耗氧气导致集气瓶中压强变小.
【数据记录】
实验次序12345
B中剩余水体积/mL10042394138
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去.小丽所带气体中氧气的体积分数为80%.
【实验反思】导致第1组数据产生较大误差的可能原因是白磷不足.

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