题目内容

15.FeCl3溶液对过氧化氢的分解起催化作用,某小组拟在相同浓度FeCl3溶液的催化下,探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响.
【定性探究】分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中,注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液,可通过观察产生气泡的快慢来定性比较两者的反应速率.
【定量探究】为进一步判断上述实验结论的准确性,小刚同学进行了如下实验方案设计.如图所示.
【方案一】在不同过氧化氢浓度下,测定收集相同气体体积所需时间.
【方案二】在不同过氧化氢浓度下,测定相同时间收集气体体积的多少.
方案二的实验测量结果:
序号H2O2溶液的体积/mLH2O2溶液的浓度/%2%FeCl3溶液的体积/mL反应的时间/min生成O2的体积m/L
11030x5V1
210153yV2
表中x=3,y=5.
实验结论:通过测量,若V1>V2(填“>”、“=”或“<”),说明在其他条件相同的情况下过氧化氢溶液浓度越大反应速率越快.

分析 根据已有的知识进行分析解答,从定性的方面,观察反应速率就可知过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响;根据方案一,得出方案二探究的内容;根据实验目的和方案得出xy的值以及实验结论.

解答 解:【定性探究】要定性比较二者的反应速率,可以分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中,注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液,根据反应产生气泡的快慢就可得出结论;故填:产生气泡的快慢;
【方案二】在不同过氧化氢浓度下,可以测定相同时间收集气体的体积;故填:相同时间收集气体体积的多少;
分析方案二的实验测量结果,可得控制变量x=3,y=5;故填:3,5;
实验结论:通过测量,若V1>V2,可得出结论:在其他条件相同的情况下过氧化氢溶液浓度越大反应速率越快.故填:>;在其他条件相同的情况下过氧化氢溶液浓度越大反应速率越快.

点评 培养观察记录实验现象,分析实验结果和处理实验数据,得出正确结论的能力;学会归纳总结、对比分析.

练习册系列答案
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10.小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时,将没有打磨的铝片放入试管中,加入稀盐酸,结果发现产生的气泡很慢,于是他想:铝与稀盐酸反应的速率受哪些因素影响呢?经过认真思考,小明认为铝与稀盐酸反应的速率与酸的浓度、反应的温度有关,如表是他设计的实验和记录的数据(每次实验用相同质量的铝片和足量的稀盐酸反应).请你根据表中的信息填空:
实验
编号
温度盐酸
浓度
铝片消失的时间/s
20℃5%60
20℃10%42
40℃10%30
(1)没有打磨的铝片和稀盐酸反应慢的原因是,铝在常温下能和氧气反应,在表面形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止了铝与稀盐酸接触.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑.
(2)小明设计实验组合①②的目的是探究稀盐酸的浓度对反应的影响;实验组合②③的目的是探究溶液的温度对反应速率的影响;本实验的结论是反应的温度越高反应越快.
(3)除了用铝片消失的时间来衡量反应的快慢,还可以用反应中冒出的气体的速率方法来衡量反应的快慢.
(4)小明将稀盐酸换成稀硫酸继续实验,发现铝丝和稀硫酸反应现象不明显.
【发现问题】为什么铝丝易与稀盐酸反应而难与稀硫酸反应呢?
【提出假设】Cl-的存在使酸和铝的反应容易进行.
【设计实验】如果你能帮助小明设计一个合理的实验来验证假设取两支试管,分别加入相同的铝丝,然后分别加入等量的稀硫酸,在其中一支试管中加入一定量的氯化钠溶液,观察到加入氯化钠的试管中产生气泡的速度大,说明Cl-的存在使酸和铝的反应容易进行.
20.在探究课上,老师给同学们一包黑色粉末,该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成,为了确定该粉末的成分,同学们进行如下探究,请回答下列问题:
【猜想假设】(1)黑色粉末是铁粉
      (2)黑色粉末是氧化铜粉末
      (3)黑色粉末是铁粉和氧化铜粉末
【设计方案】取少量黑色粉末,放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳气体,片刻后加热充分反应(实验装置如图所示)
请填写下表空白:(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)
 实验中可能出现的现象 结论
黑色粉末不变红,澄清的石灰水不变浑浊猜想(1)成立 
 黑色粉末全部变红,澄清的石灰水变浑浊 猜想(2)成立(填成立或不成立)
黑色粉末部分变红,澄清的石灰水变浑浊 猜想(3)成立
【实验结论】经过分析实验现象,确认猜想(3)成立.
【反思评价】
(1)实验完毕后,先停止加热,继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温.继续通入一氧化碳的目的是防止生成的铜再次被氧化、澄清的石灰水倒吸入玻璃管中.
(2)从环保角度上看,上述设置有不足之处,改进措施是在b处放一只燃着的酒精灯(或安装尾气处理装置或在b处导管处绑一个小气球等).
(3)猜想(2)玻璃管中发生反应的化学方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2

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