题目内容

18．实验探究一：课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下探究方案．
【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？
【实验探究】
实验步骤实验现象实验结论及解释
Ⅰ．A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体①产生的气体是氧气
②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率
Ⅱ．向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣①又产生大量能使带火星木条复燃的气体
②滤渣质量等于ag		红砖粉末的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂
Ⅲ．两试管中均产生气泡且加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好
【拓展应用】
己知CuSO4也可作为过氧化氢分解的催化剂．向101.2g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入2g CuSO4粉末，充分反应后得到溶质质量分数为2%的溶液，则生成氧气3.2g．
实验探究二：实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质．淅河中学化学学习小组发现一瓶未密封的氢氧化钾固体，对其是否变质进行探究．
【提出猜想】1．未变质   2．部分变质   3．完全变质
【查阅资料】KOH与NaOH性质类似，也能与CO2反应而变质．写出KOH变质的化学方程式为2KOH+CO2═K2CO3+H2O．
【设计实验】
（l）取少量样品于试管中配成溶液，滴加足量稀盐酸有气泡产生，则猜想1不成立．
（2）准确称取一定质量的固体样品，放在如图所示装置中进行实验，根据CO2的体积和密度计算变质产物的质量，从而确定变质情况，你认为这个方案是否可行，并说明理由不可行，因为二氧化碳能够溶于水，并且能和水反应生成碳酸．
（3）请你另外设计一个方案，进一步探究变质情况
实验步骤实验现象实验结论
取少量样品于试管中，加入足量水溶解，加入足量的氯化钙溶液，静置后滴加酚酞试液产生白色沉淀，溶液变红色 猜想2成立

分析 实验探究一：
过氧化氢分解生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃；
催化剂在反应前后的质量和化学性质都不变；
根据实验结论可以判断实验现象；
根据提供的数据可以计算反应生成氧气的质量；
实验探究二：
氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水；
碳酸钾能和稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳；
二氧化碳能够溶于水，能和水反应生成碳酸；
碳酸钾能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾；
氢氧化钾溶液显碱性，能使酚酞试液变红色．

解答 解：实验探究一：
A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体，①产生的气体是氧气，②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率；
向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣，①又产生大量能使带火星木条复燃的气体，②滤渣质量等于ag，红砖粉末的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂；
两试管中均产生气泡且加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快，红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好，实验过程如下表所示：

实验步骤实验现象实验结论及解释
Ⅰ．A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体①产生的气体是氧气
②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率
Ⅱ．向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣①又产生大量能使带火星木条复燃的气体
②滤渣质量等于ag		红砖粉末的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂
Ⅲ．两试管中均产生气泡且加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好
【拓展应用】
设生成氧气质量为x，根据题意有：$\frac{2g}{101.2g+2g-x}$×100%=2%，
x=3.2g，
故填：3.2．
实验探究二：
【查阅资料】KOH与NaOH性质类似，也能与CO2反应生成碳酸钾和水，KOH变质的化学方程式为：2KOH+CO2═K2CO3+H2O．
故填：2KOH+CO2═K2CO3+H2O．
【设计实验】
（l）取少量样品于试管中配成溶液，滴加足量稀盐酸有气泡产生，说明溶液中含有碳酸钾，氢氧化钾已经变质，则猜想1不成立
故填：1．
（2）这个方案不可行，这是因为二氧化碳能够溶于水，能和水反应生成碳酸，会导致测定的二氧化碳质量偏小，从而导致测定的碳酸钾质量分数偏小．
故填：不可行，因为二氧化碳能够溶于水，并且能和水反应生成碳酸．
（3）实验方案如下表所示：
实验步骤实验现象实验结论
取少量样品于试管中，加入足量水溶解，加入足量的氯化钙溶液，静置后滴加酚酞试液产生白色沉淀，溶液变红色 猜想2成立

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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