题目内容
如右下图所示,某校化学兴趣小组用过氧化氢(H2O2)溶液(MnO2作催化剂)制取干燥的氧气,并用来测定10g某铜粉样品(含杂质碳)中铜的质量分数。
回答下列问题:
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(1)仪器a的名称是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式是 。装置B的作用是 。
(3)通过称量反应前后装置 的质量,进行计算便可求出样品中铜的质量分数。
(4)实验完毕,小丽同学误将用剩的H2O2溶液和装置C玻璃管中的剩余固体一起倒入烧杯中,发现有大量的气泡产生,经检验确认产生的气体是氧气。小刚和小明两位同学对此颇感兴趣,进而展开了他们的探究之旅。
【提出问题】是哪种物质加快了H2O2的分解速率?
【大胆猜想】猜想I:剩余固体中的氧化铜加快了溶液的分解。
猜想II:剩余固体中的 加快了的分解。
猜想III:氧化铜能做分解的催化剂。
【实验验证】
| 实验方案 | 实验现象 | 分析及结论 |
| 实验一:将带火星的木条伸入盛有5ml H2O2溶液的试管。 | 带火星木条不复燃 | H2O2溶液常温下分解产生氧气的量很少,不足以使带火星的木条复燃。 |
| 实验二:向盛有5ml H2O2溶液的试管中加入1g氧化铜固体,将一根带火星的木条伸入试管,观察现象。待反应结束后将试管里的剩余物进行 、洗涤、干燥、称量。 | 称得固体质量为1g。 | 猜想I成立。 反应前后氧化铜的质量相等。 |
| 实验三:向盛有5ml H2O2溶液的试管中加入1g,将一根带火星的木条伸入试管,观察现象。 | 没有气泡产生,带火星木条不复燃 | 猜想 。(填“成立”或“不成立” |
【讨论交流】小刚同学认为,根据实验二得出的两个结论就能判断猜想III成立。你是否支持他的观点?并简述理由。
答: , 。
【答案】
(1)酒精灯 (2) 2H2O2 2H2O + O2↑ 除去氧气中的水蒸气 (3) D
(4)[大胆猜想]:铜粉
[实验验证]:实验二:过滤 有气泡产生,带火星的木条复燃
月实验三:铜粉 不成立
[交流讨论]:不支持,因氧化铜能否做H2O2的催化剂还要验证其反应前后的化学性质是否改变。
【解析】运用实验室用过氧化氢制取的氧气与铜粉反应前后的质量变化来测定铜粉的质量分数。从催化剂的定义理解催化剂的特点是“一变二不变”。
(1)实验室可用草酸(H2C2O4)在浓硫酸的作用下分解制得一氧化碳和二氧化碳(化学方程式为:H2C2O4![]()
CO2↑+CO↑+H2O)。用县的实验装置见下图:
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若分别得到一氧化碳和二氧化碳,请回答:
①装置A中,盛放浓硫酸的仪器名称是 ;
②收集一氧化碳时,打开a、b,关闭c,装置B的作用是 。由于一氧化碳有毒,多余的气体应 (填写具体处理办法);
③关闭 、打开 ,释放出二氧化碳,并通过装置 可收集到干燥的二氧化碳气体。
在二氧化锰的催化作用下,过氧化氢迅速分解生成氧气和水。哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率?课外活动小组结些进行了更深入的探究:
探究实验一:浓度对化学反应速率的影响
| 实验步骤 | 现 象 | 结 论 |
| 取一支试管加入3~5mL5%的过氧化氢溶液,然后加入少量二氧化锰。 | 缓慢有少量气泡冒出 |
|
| 另取一支试管加入3~5mL15%的过氧化氢溶液,然后加入少量二氧化锰。 | 迅速有大量气泡冒出 |
请你设计:
实验用品:试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液
探究实验二:温度对化学反应速率的影响
| 实验步骤 | 现 象 | 结 论 |
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| 温度越高,过氧化氢分解的速率越大 |
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实验室常用的干燥剂“碱石灰”是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物,易与空气中的水蒸气和二氧化碳反应而变质。某同学对一瓶久置的碱石灰进行了如下探究:
【猜想与假设】
猜想一:没有变质,只含有氧化钙和氢氧化钠;
猜想二:部分变质;
猜想三:完全变质,含有______________和______________。
则氢氧化钠变质的化学反应方程式是______________________________。
【进行实验】
实验如下图所示:
【解释与结论】
由操作②的现象判断:猜想三______________(填“成立”或“不成立”);由操作⑤⑥的现象判断滤液中含有_____________,由此判断猜想一不成立,得出结论。
【反思与评价】
实验室中碱石灰应该______________保存。
化学学习小组的同学们在探究氢氧化钠的性质时,将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的大试管中,如图所示,结果同学们没有观察到明显现象,于是他们展开了如下探究。
探究一:二氧化碳是否与氢氧化钠发生了化学反应
?
同学们取少量大试管中的液体于另一支试管中,滴加足量的稀盐酸,观察到 证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
探究二:反应后大试管中的溶液所含溶质的成分是什么?
【提出猜想】佳佳认为溶质是Na2CO3
贝贝认为溶质是Na2CO3和NaOH
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【实验验证】贝贝为了验证自己的猜想,进行了如下实验,请你补充完整。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取一定量大试管中的溶液于试管中,加入足量CaCl2溶液,过滤 ②向滤液滴加适量 |
| 贝贝的猜想成立 |
【实验反思】同学们联想到了氢氧化钠与稀硫酸发生中和反应也观察不到明显现象,为了确定其反应是否反生,有同学设计了如下的实验方案:先用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,然后向其中滴加稀硫酸,边滴边测定混合溶液的pH。请你分析上述方案中,为什么要“当测定pH小于或等于7,”才可证明发生反应了,其原因是
为测定空气中氧气的含量,某学生设计了如下一些实验并进行探究。请你参与评价或帮助他分析完成相关问题。
Ⅰ.【探究目的】测定空气中氧气的含量
Ⅱ.【查阅资料】25℃(室温)、101kPa下,100g水可溶解0.1366gCO2 。
Ⅲ.【提出问题】氧气约占空气体积的多少?
Ⅳ.【猜想假设】若各装置都能将集气瓶中的氧气耗尽、木炭燃烧都转化成CO2、烧杯中液体都足量,忽略导管中的空气和进入导管中的液体对测量的影响,则集气瓶中吸入液体体积应该约占集气瓶容积的 。
Ⅴ.【实验探究】
| 方案 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
| 装置 |
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| 操作 | ①关闭旋塞; | |||
| ②将足量的铜网加热至红热状; | ②将足量的红磷点燃; | ②将足量的木炭点燃; | ②将足量的木炭点燃; | |
| ③立即伸入集气瓶中并塞紧胶塞;④充分反应,待集气瓶中气温冷却至室温后打开旋塞;至烧杯中液面 时记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积几分之几。 | ||||
| 记录 | 约1 / 5 | 约1 / 5 | << 1 / 5 | 约1 / 5 |
| 结论 | 氧气约占空气体积的1 / 5 | 氧气约占空气体积的1 / 5 | 空气中氧气的体积含量远小于1 / 5 | 氧气约占空气体积的1 / 5 |
Ⅵ.【反思交流】
⑴当集气瓶中气温未冷却至室温即记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为a,当集气瓶中气温冷却至室温后再记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为b,则a b(填“>”或“<”或“=”)。
⑵丁方案所测数据与猜想假设数据基本吻合的原因是 (用化学方程式表示)。
⑶丙方案所测数据远小于1 / 5 的主要原因是 。
⑷以乙方案为例,试分析在测定过程中,对测定结果带来误差的因素可能有 (任答两点)。