题目内容
14.利用下列所示仪器药品(及其他必要物品),进行实验并探究.(1)“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”与“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中”的实验现象是否相同?哪种方法可以得到平稳的氧气流?
(2)设计制取氧气和试验其性质的实验方案(下表可供参考,你也可以利用一些其他代用品自行设计其他方案),征得教师的同意后实施你的方案,试验后进行小结.
| 目标 | 1.寻找新的催化剂 | 2.制取氧气 | 3.试验氧气性质 |
| 仪器、药品 | |||
| 方案(可画简图) | |||
| 步骤 | |||
| 结论 |
分析 制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热.氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集.“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”与“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中”的实验现象是不同的,把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中反应的比较剧烈,不能控制反应的速度;把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中,可以控制反应的速度,可以得到平稳的氧气流.设计实验方案:寻找新的催化剂,我选择红砖粉,药品是过氧化氢溶液;步骤是:先检查装置的气密性,再加药品,用具支试管和注射器,把红砖粉加入具支试管,把过氧化氢溶液加热注射器;推动注射器,让过氧化氢溶液与红砖粉混合,产生大量气泡,然后用一根带火星的木条放在导管口,发现木条复燃,说明是氧气;结论:红砖粉可以做过氧化氢溶液的催化剂.
解答 解:(1)“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”与“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中”的实验现象是不同的,把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中反应的比较剧烈,不能控制反应的速度;把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中,可以控制反应的速度,可以得到平稳的氧气流;故答案为:不相同;把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中反应的比较剧烈,不能控制反应的速度;把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中,可以控制反应的速度,可以得到平稳的氧气流;
(2)设计实验方案:寻找新的催化剂,我选择红砖粉,药品是过氧化氢溶液;步骤是:先检查装置的气密性,再加药品,用具支试管和注射器,把红砖粉加入具支试管,把过氧化氢溶液加热注射器;推动注射器,让过氧化氢溶液与红砖粉混合,产生大量气泡,然后用一根带火星的木条放在导管口,发现木条复燃,说明是氧气;结论:红砖粉可以做过氧化氢溶液的催化剂;故答案为:我选择红砖粉,药品是过氧化氢溶液;步骤是:先检查装置的气密性,再加药品,用具支试管和注射器,把红砖粉加入具支试管,把过氧化氢溶液加热注射器;推动注射器,让过氧化氢溶液与红砖粉混合,产生大量气泡,然后用一根带火星的木条放在导管口,发现木条复燃,说明是氧气;结论:红砖粉可以做过氧化氢溶液的催化剂;
点评 本考点主要考查了催化剂的选择、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了氧气的检验等,综合性比较强.气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.
| A. | 烟雾缭绕 | B. | 花香怡人 | C. | 雪花飘飘 | D. | 尘土飞扬 |
【实验探究】
| 实验步骤 | 实验现象 |
| Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁( Fe2O3)粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象. | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象. |
| Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象. | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃. |
| Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag. | |
| Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末.向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象. |
(1)A中产生的气体是氧气.
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁(Fe2O3)的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂.
(3)写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式2H2O2$\frac{\underline{\;三氧化二铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
【实验评价】
(1)设计实验Ⅳ的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂.
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂.
【实验拓展】
查阅资料得知:CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂.下列有关催化剂的说法中正确的是B.
A.MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物.
(1)铁丝在氧气中燃烧的符号表达式为:3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.水的作用是防止燃烧产生的高温熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂.
(2)小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究.下表是他将纯镁条、木炭和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录.请你分析回答:
| 物质 | 镁条 | 含碳0.1%的铁丝 | 含碳0.5%的铁丝 | 含碳1%的铁丝 | 木炭 |
| 燃烧时 的现象 | 剧烈燃烧,发出 耀眼白光,无火星 | 剧烈燃烧 极少火星 | 剧烈燃烧 少量火星 | (未填) | 有白光,大量火星,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 |
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是铁丝中含有的碳引起的.