题目内容
13.科学探究是奇妙的过程,请你一起参与实验探究并填写下列空白.(1)[提出问题]小松同学用双氧水清洗伤口时,不小心将双氧水滴到水泥地板上,发现有大量气泡产生.小松联想到自己曾经用二氧化锰做双氧水分解的催化剂,他想,水泥块能否也可以做双氧水分解的催化剂?于是他到附近的建筑工地取回一些小水泥块,并清洗干净、干燥,并进行以下探究.
(2)[猜想]水泥块能做双氧水分解的催化剂.
(3)[实验验证]填写以下实验报告的空白处
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 将带火星的木条伸入盛有过氧化氢的试管中 | 木条不燃烧 | 常温下双氧水不易分解 |
| 实验二 | 在装有在装有双氧水溶液的试 管中加入水泥块,然后将带火 星的木条伸入试管中 | 木条燃烧 | 水泥块能改变过氧化氢分解的速率 |
(5)[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是双氧水分解的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验,探究水泥块在反应前后质量是否改变.
[实验步骤]①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③反应结束,将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤烘干、称量;④对比反应前后水泥块的质量.
[分析]如果水泥块的质量不变,则水泥块可做双氧水分解的催化剂.
(6)但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不够,还需要补充一个探究实验:探究水泥块的化学性质是否发生改变.
分析 【实验验证】试验一:根据氧气具有助燃性进行分析;实验二:根据木条复燃的现象分析.
【讨论与反思】根据催化剂的定义分析需要验证的因素,
【实验步骤】根据洗涤后的固体中含有水分进行分析,要知道求固体质量的方法,
【分析】根据催化剂满足的条件分析.
解答 解:【实验验证】实验一:根据实验现象是木条不复燃,说明了是用木条在检验是否生成了氧气,对比实验二的操作,可以得出实验一的操作;
实验二:根据实验现象:木条复燃,说明了氧气的存在,更说明加入水泥块后过氧化氢中有有氧气产生,故答案为:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 将带火星的木条伸入盛有过氧化氢的试管中 | ||
| 实验二 | 水泥块能改变过氧化氢分解的速率 |
【实验步骤】水泥块是从溶液中取出的,要得到水泥块的质量,就需要将水泥中的水分除去,然后用天平称量质量才会比较反应前后质量变了没有,故答案为:烘干,称量;
【分析】研究催化剂,除了研究改变反应速率,反应前后质量不变,还要研究反应前后的化学性质不变,故答案为:水泥块的化学性质在反应前后是否改变.
故答案为:【实验验证】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 将带火星的木条伸入盛有过氧化氢的试管中 | ||
| 实验二 | 水泥块能改变过氧化氢分解的速率 |
【实验步骤】烘干,称量;
【分析】水泥块的化学性质是否发生改变.
点评 在研究催化剂时,要从改变反应速率、反应前后的质量、化学性质等方面进行研究.
练习册系列答案
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4.某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验.
(1)为探究催化剂的种类对过氧化氢溶液分解速率的影响,甲同学设计以下对比实验:
Ⅰ.将50ml浓度为6%过氧化氢溶液与1.0g MnO2均匀
Ⅱ.将50ml浓度为X%过氧化氢溶液与1.0g CuO均匀
在相同温度下,收集相同体积的氧气,测定所用时间,比较反应的快慢.
Ⅰ中反应的符号表达式是,Ⅱ中X的值应为6%
(2)乙同学为探究双氧水的浓度对过氧化氢溶液分解速率的影响.在其他条件相同的情况下
进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间.
①取用二氧化锰的仪器是B(选填编号),实验3中,加入的二氧化锰质量为5g.

②相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明相同条件下,反应物浓度越大,反应速率越快.
(3)丙同学为了探究影响过氧化氢溶液分解速率的另一因素,设计如下实验步骤:
A.选择装置并检查气密性.
B.称取0.1克的二氧化锰粉末加入容器中.
C.量取50毫升浓度约1%的过氧化氢溶液加入容器中,记录一定时间内收集到气体体积.
D.改变二氧化锰的质量,重复上述实验,记录数据如下.
①本实验探究的问题是催化剂的质量对双氧水分解速率的影响.
②实验中除了量筒外,还需要用到的测量仪器有天平和秒表.
③为完成本实验,应选择下图气体发生和收集装置中的组合是②⑤(选填序号).
(1)为探究催化剂的种类对过氧化氢溶液分解速率的影响,甲同学设计以下对比实验:
Ⅰ.将50ml浓度为6%过氧化氢溶液与1.0g MnO2均匀
Ⅱ.将50ml浓度为X%过氧化氢溶液与1.0g CuO均匀
在相同温度下,收集相同体积的氧气,测定所用时间,比较反应的快慢.
Ⅰ中反应的符号表达式是,Ⅱ中X的值应为6%
(2)乙同学为探究双氧水的浓度对过氧化氢溶液分解速率的影响.在其他条件相同的情况下
进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间.
| 实验 | 双氧水质量(g) | 双氧水浓度 | 二氧化锰质量(g) | 收集时间(s) |
| 1 | 100 | 6% | 5 | 200 |
| 2 | 100 | 12% | 5 | 100 |
| 3 | 100 | 18% | 67 |
②相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明相同条件下,反应物浓度越大,反应速率越快.
(3)丙同学为了探究影响过氧化氢溶液分解速率的另一因素,设计如下实验步骤:
A.选择装置并检查气密性.
B.称取0.1克的二氧化锰粉末加入容器中.
C.量取50毫升浓度约1%的过氧化氢溶液加入容器中,记录一定时间内收集到气体体积.
D.改变二氧化锰的质量,重复上述实验,记录数据如下.
| 时间/秒 | 生成氧气的体积/毫升 | |||
| 0.1克MnO2 | 0.2克MnO2 | 0.3克MnO2 | 0.4克MnO2 | |
| 40 | 49 | 61 | 75 | 86 |
| 80 | 77 | 87 | 90 | 92 |
| 120 | 89 | 92 | 92 | 92 |
| 160 | 92 | 92 | 92 | 92 |
②实验中除了量筒外,还需要用到的测量仪器有天平和秒表.
③为完成本实验,应选择下图气体发生和收集装置中的组合是②⑤(选填序号).
1.将铜片分别插入下列溶液中,过几分钟后去出铜片,溶液质量减少的是( )
| A. | 稀硫酸 | B. | 硫酸锌溶液 | C. | 硝酸汞溶液 | D. | 氯化镁溶液 |
18.某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为25%.
【实验二】选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为70℃,在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O.
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加振荡试管操作,更有利于气体的制备.
④该研究小组为了研究大理石固体颗粒大小对该反应速率的影响,进行了如下实验.
根据上述实验研究,在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用丙(填编号).
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
【实验二】选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和 比较 | 有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加振荡试管操作,更有利于气体的制备.
④该研究小组为了研究大理石固体颗粒大小对该反应速率的影响,进行了如下实验.
| 试管编号 | A | B |
| 试管内药品 | 1g块状大理石与5mL 25%稀硫酸 | 1g粉末状大理石与5mL 25%稀硫酸 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
3.某化学兴趣学习小组进行了一个有趣的实验探究:测定鸡蛋壳的主要成份碳酸钙的质量分数.将鸡蛋壳置于锥形瓶中,加入稀盐酸,使其充分反应,直到不再产生气泡为止,实验数据记录如下,试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为4.4g;
(2)计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数.
| 反应前 | 鸡蛋壳的质量 | 16g |
| 装置和稀盐酸的总质量 | 220g | |
| 反应后 | 装置及其中物质的总质量 | 231.6g |
(2)计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数.